Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 được tiếp tục khởi công xây dựng năm 1998. Đây là công trình đấu thầu quốc tế rộng rãi, Tổ hợp nhà thầu SUMITOMO Nhật Bản đã trúng thầu. Nhà máy có 2 tổ máy với công suất mỗi tổ máy là 300 MW, được thiết kế và lắp đặt hệ thống điều khiển phân tán Distributed control system (DCS) tự động 100%. Đây là một công nghệ điều khiển mới có độ tin cậy cao, tiên tiến và hiện đại. Thiết bị chính của Nhà máy chủ yếu có xuất xứ từ các nước G7. Sau 40 tháng lao động miệt mài của tập thể cán bộ, công nhân Việt Nam và chuyên gia của tổ hợp nhà thầu, năm 2001 tổ máy đầu tiên đã đi vào hoạt động (tổ máy 2 đưa vào vận hành năm 2002).
Kể từ khi đi vào hoạt động đến nay, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại đã sản xuất được trên 30 tỷ kWh điện, đóng góp một phần đáng kể vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Cùng với thời gian, Nhà máy đã có nhiều biến động, thay đổi để phù hợp với tình hình phát triển chung của đất nước. Thời bao cấp, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại chủ yếu cung cấp điện cho các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt của miền Bắc. Mất khoảng 5 năm, từ năm 1990 đến 1994, Nhà máy rơi vào tình trạng sản xuất cầm chừng, do thời kỳ này, Nhà máy Thủy điện Hòa Bình (công suất thiết kế 1.940MW) bắt đầu đi vào hoạt động và có lợi thế hơn về giá. Giai đoạn này, hàng ngày, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại chỉ chạy 1 lò 1 máy phát điện và phát ở tải nhỏ nhất (MIN). Do đó, sản lượng điện của Nhà máy giảm sút.
Giai đoạn 1995-2001 là thời kỳ đất nước đổi mới và hội nhập, nền kinh tế bắt đầu tăng trưởng, nhu cầu sử dụng điện tăng lên, cùng với sự hoàn thành đường dây tải điện 500kV Bắc - Nam hợp nhất lưới điện quốc gia truyền tải điện từ Bắc vào Nam. Nhà máy bước vào một giai đoạn mới - hoạt động với công suất tối đa.
Đến năm 2005, Nhà máy được đổi tên thành Công ty Nhiệt điện Phả Lại và làm các thủ tục để cổ phần hóa. Tháng 1/2006, Công ty chính thức chuyển sang hoạt động theo mô hình công ty cổ phần. Kể từ đó đến nay, sản xuất của Công ty ngày càng phát triển. Với sản lượng điện đầu ra ổn định và giá bán điện cho EVN là 581,9 đồng/kWh, Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại sẽ thực hiện bán điện cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam theo hợp đồng thoả thuận 4 năm. Giá bán điện thoả thuận 2 bên dựa trên nguyên tắc đảm bảo bù đắp các chi phí cố định và chi phí biến đổi. Điều khoản hợp đồng cho phép trong trường hợp có sự tăng giá các chi phí biến đổi như than, dầu thì giá bán điện sẽ được điều chỉnh phù hợp.
Để chuẩn bị tốt cho giai đoạn quan trọng này, Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 1 và Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2 đang vận hành ổn định và hiệu quả, đảm bảo công suất phát điện tối đa, đạt sản lượng kế hoạch với giá điện đã thoả thuận với EVN. Ngoài ra, Công ty còn đang tiến hành đầu tư xây dựng một số công trình như: Trung tâm sửa chữa dịch vụ Phả Lại (200 tỷ); Kho than khô số 2 và cẩu bốc than DC1 (41,5 tỷ); Hệ thống xử lý nước thải Công ty Nhiệt điện Phả Lại (15 tỷ); Hệ thống làm sạch bình ngưng (70 tỷ); Đầu máy xe lửa (14 tỷ); Hệ thống xử lý nước tuần hoàn bằng Clo (7 tỷ). Công ty cũng lập kế hoạch rà soát lại toàn bộ việc sử dụng các yếu tố đầu vào của quá trình sản xuất điện theo hướng tiết kiệm chi phí, giảm giá thành sản xuất điện, tăng lợi nhuận và từ đó tăng tỷ lệ chi trả cổ tức.
Và ngày 15/5/2006, Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại chính thức được cấp phép đăng ký giao dịch trên Trung tâm Giao dịch chứng khoán Hà Nội. Với 3.071,196 triệu cổ phiếu, tương đương giá trị 3.071 tỉ đồng, Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại đã nâng tổng số giá trị giao dịch tại thị trường giao dịch chứng khoán Hà Nội tại thời điểm tháng 5/2006 gấp 2,6 lần, từ 1.876 tỉ lên 5.000 tỉ đồng. Như vậy, Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại trở thành công ty có qui mô vốn điều lệ lớn nhất, đến thời điểm đó tham gia thị trường chứng khoán Việt Nam.
Việc tham gia thị trường chứng khoán đã tạo điều kiện thuận lợi cho các cổ đông của Công ty tham gia giao dịch cổ phiếu cũng như tạo cơ hội đầu tư mới cho công chúng. Ngoài ra, do tham gia thị trường chứng khoán, Công ty còn được miễn giảm 50% thuế thu nhập doanh nghiệp.
Đầu năm 2007, được phép của ủy ban Chứng khoán nhà nước, Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả Lại đã chuyển về sàn giao dịch chứng khoán thành phố Hồ Chí Minh và tổ chức bán đấu giá 41.604.870 cổ phiếu Nhà nước, tương ứng với 13,41% vốn điều lệ. Giá khởi điểm là 43.000 đ/cổ phiếu.
Cuối tháng 4/2007, Công ty đã thông báo kết quả sản xuất - kinh doanh năm 2006 với doanh thu đạt 3.607,73 tỉ đồng, lợi nhuận sau thuế 979,339 tỉ đồng. Dự kiến, doanh thu năm 2007 của Công ty là 3.395,019 tỉ đồng, tổng lợi nhuận sau thuế 609,01 tỉ đồng, tỉ lệ trả cổ tức thấp nhất là 13%. Công ty cũng đã thông qua phương án phát hành cổ phiếu thưởng cổ đông hiện có để tăng vốn điều lệ. Mức thưởng cổ phiếu cho các cổ đông được thực hiện theo tỉ lệ:
Cổ đông sở hữu 20 cổ phần được thưởng 1 cổ phần. Số cổ phần lẻ dưới 1 sẽ được Công ty mua lại với giá bằng giá tham chiếu của cổ phiếu PPC trên Trung tâm giao dịch chứng khoán TP. Hồ Chí Minh tại ngày chốt danh sách cổ đông nhận cổ phiếu thưởng.
Đến nay, giá cổ phiếu của Công ty trên thị trường chứng khoán ổn định, uy tín và thương hiệu của Nhiệt điện Phả Lại ngày càng được khẳng định, được các nhà đầu tư tin cậy. Điều đó đã tạo điều kiện rất thuận lợi cho Công ty khi tiến hành bán đấu giá cổ phần lần 2 trên thị trường chứng khoán.
Trên thị trường, giá bán điện của Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại được đánh giá là thấp hơn so với các nhà máy nhiệt điện khác, do nhà máy đã đi vào hoạt động ổn định, khấu hao thấp, các chi phí nhiên liệu đã được tính toán để điều chỉnh hợp lý. Giá bán thấp là một lợi thế cạnh tranh cho Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại khi tham gia vào thị trường chào giá cạnh tranh giữa các Nhà máy điện hiện nay mà Tập đoàn Điện lực đang thực hiện.
Hiện nay và trong những năm tới, Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại là nhà máy nhiệt điện chạy than có công suất lớn nhất cả nước và là nhà máy điện lớn thứ 3 sau Nhà máy Thuỷ điện Hoà Bình và Nhà máy Điện Phú Mỹ. Với sản lượng điện sản xuất và cung cấp cho hệ thống khoảng 6 tỷ kWh/năm, sản lượng điện của Công ty chiếm khoảng 10% sản lượng điện sản xuất của cả nước và khoảng 40% sản lượng điện của miền Bắc. Theo sơ đồ phát triển Điện lực Việt Nam, thì cho đến năm 2015, các nhà máy của Công ty vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống điện Quốc gia.
