Эта энергосистема работала довольно напряженно, так как темпы роста промышленности значительно опережали развитие энергетики. Так, в 1940 году производство промышленности по Челябинской области по сравнению с 1932 годом возросло в 4,7 раза, а мощность электрических станций — всего лишь в 2 раза.
Сказывалась на электроснабжении и сложность управления предприятиями энергосистемы, разбросанными на большой территории. Расстояние Уральской энергосистемы с севера на юг превышало 1100 километров. Конечно, управлять такой системой даже при относительно небольшом количестве предприятий и сравнительно ограниченной мощности (к концу 1940 года суммарная нагрузка Уральской энергосистемы достигла 723 тысячи киловатт) было трудно. С размещением на Урале эвакуированных предприятий возросла потребность в электроэнергии. Электроснабжение промышленных предприятий стало одной из важнейших проблем, которые необходимо было решать. Областной комитет партии поставил задачу перед коллективами электростанций, электросетей и строительств — повысить коэффициент использования оборудования, ускоренно ввести новые энергетические мощности, обеспечить жесточайшую экономию электрической энергии.
Первостепенное внимание уделялось форсированию строительства электростанций и особенно Челябинской ТЭЦ, которой в перспективе принадлежала решающая роль в электроснабжении южноуральской промышленности.
Спустя всего несколько дней после начала войны Государственный Комитет Обороны выносит решение о повышении мощности основных электростанций Уральской системы. В июле 1941 года бюро обкома партии обсудило меры по строительству Челябинской ТЭЦ. В ноябре 1941 года. Совнарком СССР принимает постановление «Об обеспечении, электроэнергией предприятий Поволжья, Урала и Сибири». В этом постановлении предусматривались меры как по усилению действующих, так и сооружению новых электростанций с использованием эвакуированного оборудования. Значительное внимание в постановлении уделено наращиванию мощностей на электростанциях Челябинской области.
В январе 1942 года был пущен в эксплуатацию первый агрегат на Челябинской ТЭЦ мощностью 25 тысяч киловатт. Затем вошел в строй и следующий агрегат такой же мощности. В августе 1942 года Государственный Комитет Обороны принял постановление, посвященное форсированию строительства Челябинской ТЭЦ. Были установлены сжатые сроки для доведения мощности электростанции до 250 тысяч киловатт.
Областной комитет партии поставил перед городской партийной организацией и коммунистами стройки задачу — обеспечить безусловное выполнение этого постановления. В середине августа 1942 года был созван пленум Челябинского городского комитета партии, который нацелил партийные, хозяйственные, профсоюзные и комсомольские организации города на оказание всемерной помощи строительству ТЭЦ. Инженерно-технические работники ТЭЦ под руководством партийного комитета разработали мероприятия по скоростному монтажу очередных котельных агрегатов. Если котлы № 1 и № 2 монтировались обычными методами, то уже котлы № 3 и № 4 устанавливались с применением блочных методов сборки. Обычно до войны на монтаж котлов производительностью 160—200 тонн пара в час требовалось 5—6 месяцев, а такой же мощности котел № 3 был смонтирован уже за 80 дней, котел № 4 — за 70 дней.
Крупноблочная сборка коснулась и общестроительных работ. Сборка коренных лесов велась на земле целыми секциями, которые затем поднимались на необходимую высоту. Укрупненными блоками вместе с арматурой собиралась и опалубка фундаментов турбогенераторов. Отдельные строительные блоки достигали большого веса. Так, блок верхней части фундамента турбогенератора № 5 весом около 230 тонн собирался на расстоянии 80 метров от места установки, а оттуда передвигался с помощью электрической лебедки на специальных санях. Это дало огромную экономию во времени. Если фундамент турбогенератора № 1 мощностью 25 тысяч киловатт возведен обычным методом за 6 месяцев, то фундамент турбогенератора № 5 мощностью 100 тысяч киловатт был сооружен за 44 дня.
На монтажной площадке стройки решались многие новые технические проблемы: сварка элементов поверхностей нагрева котлоагрегатов, паропроводов при низкой температуре и многие другие. Все это позволило резко ускорить темпы строительства электростанции. Только за один год — 1943-й — коллектив ЧелябТЭЦстроя сумел ввести в строй четыре котлоагрегата и смонтировать две мощные турбины, в том числе и единственную в то время в стране мощностью 100 тысяч киловатт.