열병합 발전 운전 방식은 총 5가지 모드로, 열부하 추종 운전과 전기부하 추종 운전으로 구분할 수 있다. 열병하 발전기 사업자는 열·전기 수요, 판매가를 고려해 1가지 모드를 결정해 운영한다.
열병합 발전 운전 방식은 총 5가지 모드(열부하 추종 운전, 가스터빈 단독 운전, 전기 부하 추종 운전, 최대 열부하 추종 운전, 혼합 운전)로 분류 된다. 상기 분류는 단순하게 열부하를 추종하는 운전과 전기 부하를 추종하는 운전으로 구분할 수 있다. 열과 전기의 수요나 판매 가격을 고려 하여 열병합 발전기 사업자는 5가지 운전 모드 중 한 모드를 결정하여 운영하게 된다. 통상적으로 열부하 추종 운전 모드는 동절기에, 가스터빈 단독 운전 모드는 증기 터빈 고장으로 인한 비정상 시에, 전기 부하 추종 운전 모드는 열부하가 없는 하절기에, 최대 열부하 추종 운전은 겨울철 열부하 과다 시에, 혼합 운전은 봄과 가을에 저열 부하 시에 선택된다. <표 3-1>은 각 운전 모드의 특성과 효율을 나타내고 있다.