Um den Wirkungsgrad zu erhöhen und den Verbrauch an Primärenergie zu senken, werden zunehmend Kombikraftwerke (Gas- und Dampfkraftwerke) eingesetzt.
Oldracoon, Dieses SVG-Bild basiert auf File:Kombiprozess.png von Peter Lehmacher., CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Beim Gasturbinenkraftwerk treibt ein heißer Gasstrahl die Schaufelräder auf der Turbinenwelle. Erzeugt wird dieser Gasstrahl aus Erdgas oder Öl in einer Brennkammer. Die Temperatur des Gases beträgt vor der Turbine 800°C und mehr, die Austrittstemperatur der Abgase liegt bei 500°C. Der Wirkungsgrad eines reinen Gasturbinenkraftwerks würde ca. 33% bis maximal 42% betragen. Im Unterschied zu Dampfkraftwerken sind Gasturbinenkraftwerke innerhalb weniger Minuten verfügbar. Sie brauchen weder Kühltürme noch aufwändige Anlagen zur Rauchgasreinigung, lassen sich relativ schnell errichten und sind dabei billiger als Dampfkraftwerke vergleichbarer Leistung. Die Stromerzeugungskosten liegen dagegen höher als bei Dampfkraftwerken. Sie werden deshalb meistens nicht als Grundlastkraftwerke betrieben, sondern für die Abdeckung von Bedarfsspitzen eingesetzt.
Der Wirkungsgrad von Gasturbinenkraftwerken erhöht sich beträchtlich, wenn man die heißen Abgase nicht ungenutzt verpuffen lässt, sondern für den Betrieb eines Dampfkraftwerks verwendet. Bei einem solchen Kombi-Kraftwerk erhitzen die Abgase einen Dampfkessel. In der Regel erreicht die nachgeschaltete Dampfturbine nochmals die Hälfte der Leistung der Gasturbine. Der Wirkungsgrad beträgt bei neuen Anlagen 51% bis 58%. Die GuD-Kraftwerke lassen sich wirtschaftlich im Dauerbetrieb einsetzen. Benutzt man den Heißdampf statt für die Dampfturbine als Fernwärme, so werden Wirkungsgrade bis zu 85% erreicht. Die Firma Siemens stellte im Jahre 2010 das GuD-Kraftwerk Irisching (Block 5) an der Donau fertig. Das Kraftwerk hat einen Wirkungsgrad von nahe 60% und eine Leistung von 860MW. Interessenten mögen sich auf Wikipedia näher informieren.