В «нулевые» в Казахстане основной проблемой в энергетической отрасли являлся износ основного и вспомогательного оборудования станций, электросетевых и теплоснабжающих объектов. Модернизация оборудования на тот момент, как, впрочем, и сегодня, одна из первоочередных задач. Первопроходцем на этом сложном и длинном пути стала Аксуская ТЭС. Аксуские энергетики гордятся, что реконструкция такого масштаба по сегодняшний день не имеет аналогов не только в энергетической отрасли нашей страны, но и всего СНГ.
Замена оборудования началась в 1998 году, тогда был проведен капремонт на энергоблоке № 6 проектной мощностью 300 МВт, затраты превысили 580 миллионов тенге. В 1999 году на плановый ремонт трех из семи энергоблоков было израсходовано более одного миллиарда тенге. Солидные средства, особенно по тем временам. Абдуазим Рустамбаев в одном интервью рассказывал: «Нам приходилось рассчитывать только на собственные возможности. Хотелось бы заметить, что замена старого оборудования на новое означает не только дополнительные затраты, но и экономию средств. К примеру, замена турбины увеличит надежность и экономичность работы блока, сократит ремонтные затраты, за счет экономии топлива можно будет получить дополнительно 56 миллионов тенге в год».
В 2004 год на электростанции завершили капитальный ремонт энергоблока № 4 установленной мощностью 300 МВт/ч. Реконструкция такого масштаба основного оборудования, в ходе которой были произведены замены турбины, электрофильтра, системы контроля и управления, проводилась на станции впервые. Затраты на обновление энергоблока без стоимости турбины составили более 12,5 миллионов долларов США. Для реконструкции были выбраны технические решения с использованием оборудования ведущих мировых фирм «Compressor Control Corporanion», «Siemens», «ABB», «Alstom Power Stavan». По сравнению с прежним, оборудование имело более высокие технико-экономические показатели. Это позволило улучшить производственные показатели - снизить удельный расход топлива, увеличить экономичность энергоблока. После завершения работ установленная мощность блока выросла на 10 МВт. А в марте 2005 года началось обновление энергоблока №3, оно завершилось в декабре 2006 года. После реконструкции установленная мощность этого энергоблока возросла с 300 МВт до 325 МВт. Стоимость модернизации энергоблока составила 6,3 миллиарда тенге.
В 2004 году АО «ЕЭК» и АО «Казахстанский электролизный завод» заключили договор о строительстве двух линий электропередач по 500 кВ, чтобы «соединить» аксуского энергопроизводителя с новым электролизным заводом в городе Павлодаре. Протяженность каждой линии 27 километров, причем более 800 метров ЛЭП проходит над Иртышем. Проект новой ЛЭП разрабатывался институтом «Энергия» (Алматы). Первая линия была «поставлена под напряжение» в июле 2007 года. При ее строительстве учитывались климатические условия Павлодарского Прииртышья и сложности перехода через могучую реку. Как отмечают специалисты компании, установленное на линиях оборудование для открытого распределительного устройства способно, при необходимости, выдержать 50-ти градусные морозы, обеспечив бесперебойную работу заводской подстанции алюминщиков.