20世纪90年代，电力供需矛盾突出，燃料供应紧张，电力生产时常处于被动状态。1990年，境内发电装机容量仅150万千瓦。1991年后，济宁、邹县电厂不断增容，先后与鲁中、华东电网联网，逐步取代容量小、消耗大的小型电厂和水电站。随着大容量机组投产和自动化水平提高，企业现代化管理水平逐年提高。从机炉电分专业管理，发展为集控管理和全能值班。设备检修实行“两纲一卡”（质量保证大纲、质量监督大纲、工序管理卡）和状态检修。机组运行人员打破专业界限，设单元长、主值、副值和巡检岗位。辅机设备通过技术改造，实施远程监控，逐步实现无人值班。1993年，邹县电厂运行人员由原来的四值三改为五值四。至1999年底，全市30万千瓦机组运行人员全部经过仿真机培训，实现持证上岗、全能值班。
安全生产
1989年起，按照国家能源部安排部署，开展安全文明生产达标活动。发电企业提留30%，作为安全文明生产达标竞赛和节能专项奖励。将文明生产、安全生产等列入竞赛内容，调动了职工积极性，企业发电量不断提高。1995年，全市完成发电量3.59亿千瓦，为1990年的8.67倍，供电煤耗率达到403克/千瓦时，较1990年降低5克/千瓦时。
1996年起，按照国家电力部部署安排，以文明生产、“七漏”（汽、水、烟、风、油、煤、灰泄漏）治理为主要内容，以设备改造、提高运行质量和效益为重点，在发电企业中开展达标、创一流活动，并取得明显成效。1998年11月，邹县发电厂被国家电力公司命名为“一流火力发电厂”。2000年全市完成发电量173.9亿千瓦时，为1995年的48.5倍。供电煤耗率达到339克/千瓦时，较全省供电煤耗率低44克/千瓦时，较1995年下降66克/千瓦时，年均降低13.2克/千瓦时。企业用电量7420.6万千瓦时，用电率11.81%，较1995年降低1.65个百分点。
1991年后，济宁电网以火力发电为主，小水电先后退出运行。火电运行机组虽符合设计要求，但调峰能力相对较低。1994年，山东省电力工业局对局属企业机炉运行提出要求，明确设备峰谷段出力核定指标。济宁供电企业重新调整经济负荷调度曲线，进行大容量机组启停调峰试验研究，开展机组调峰幅度改造。济宁电厂、邹县电厂部分锅炉采用旋流预燃室燃烧器。自1998年春季起，进行大机组顶峰出力调峰，经春、夏、秋三个不同季节温度工况试验取得统计数据，在不增加新机组情况下，提高电网出力。
节能环保治理
1994年起，济宁发电企业开始采用锅炉临炉加热、降低钢球磨煤机中间储仓制粉系统电耗、改造锅炉送引风机及排粉风机等先进技术，对锅炉进行升级改造，取得较好节能节油节电效果。邹县电厂通过磨煤机最佳装球量试验，找到最佳装球量，使4台1000吨/小时锅炉制粉电耗降低5.5千瓦时/吨煤，年节电2000万千瓦时。1995年，邹县电厂对励磁调节器进行更新换型，解决了运行稳定性差问题。
随着电力工业快速发展和装机容量迅速增加，发电企业开始着手灰渣、烟气、废水的处理。在灰渣治理上，相继实施灰渣做建材、制水泥，粉煤灰改良土壤、选铁等综合利用项目，到1999年，综合利用率达到80%以上。在烟气污染治理上，1995年邹县电厂投产的全省第一台30万千瓦机组，安装高效静电除尘器，有效解决了烟气污染问题。之后，市内凡新建10万千瓦及以上机组均采用静电除尘器，至2010年，全市20、12.5（10）万千瓦机组锅炉的除尘器，全部改造为静电除尘器。
2007年5月5日，华电国际邹县发电厂四期中水深度处理工程投入运行，相当于建造了一座能够满足47万人生活用水的中型水库。图为全国最大的中水处理系统。 （2007年5月摄）
1997年起，开始推广实施电网发电自动控制（AGC）工作。邹县电厂2、5、6号机组新上投入AGC，实现发电自动控制功能。1997—1998年，邹县电厂对1、2号机组热工自动系统进行技术改造，形成完备的炉膛安全监控、汽轮机电液自动控制、WDPF-Ⅱ型分散控制系统。2000年，济宁电厂、邹县发电厂对部分机组进行汽轮机通流装置改造、DCS改造、DEH改造和发电机增容，企业供电标准煤耗降低20克/千瓦时。2004年起，济宁电厂先后实施炉渣脱水仓改造、再热器改造，加装变频装置及声波吹灰器，风水联合冷渣器更换为滚筒式等。2010年，企业标准煤耗322克/千瓦时，较2004年降低19克/千瓦时。
1997年起，开始推广实施电网发电自动控制（AGC）工作。邹县电厂2、5、6号机组新上投入AGC，实现发电自动控制功能。1997—1998年，邹县电厂对1、2号机组热工自动系统进行技术改造，形成完备的炉膛安全监控、汽轮机电液自动控制、WDPF-Ⅱ型分散控制系统。2000年，济宁电厂、邹县发电厂对部分机组进行汽轮机通流装置改造、DCS改造、DEH改造和发电机增容，企业供电标准煤耗降低20克/千瓦时。2004年起，济宁电厂先后实施炉渣脱水仓改造、再热器改造，加装变频装置及声波吹灰器，风水联合冷渣器更换为滚筒式等。2010年，企业标准煤耗322克/千瓦时，较2004年降低19克/千瓦时。