Газотурби́нная электроста́нция, тепловая электростанция, в которой в качестве привода электрического генератора используется газовая турбина. Газотурбинные электростанции появились как станции, работающие на продуктах подземной газификации углей, однако не получили широкого применения главным образом из-за быстрого износа лопаток газовых турбин под воздействием содержащихся в газах частиц угля. В 1950–1960-х гг. в мировой практике получили широкое распространение газотурбинные электростанции с газотурбинными двигателями для покрытия нагрузок в часы пик. В качестве самостоятельных такой тип газотурбинных электростанций получил ограниченное распространение как в России, так и в мире.

Большинство современных газотурбинных электростанций работают по схеме непрерывного сгорания топлива по открытому (разомкнутому) или закрытому (замкнутому) циклу в зависимости от вида сжигаемого топлива. В газотурбинных электростанциях открытого цикла используется жидкое малосернистое газотурбинное топливо или природный газ, которые подаются в камеру сгорания. Необходимый для сгорания топлива воздух очищается в воздухозаборнике и сжимается в компрессоре. Горячие газы являются рабочим телом в газовой турбине, где они расширяются, а затем при температуре 450–550 °C выбрасываются в дымовую трубу. Газотурбинные электростанции замкнутого цикла позволяют использовать как твёрдое, так и высокосернистое жидкое топливо (мазут), сжигаемое в камере сгорания, где установлен подогреватель рабочего тела (обычно воздуха). В схему газотурбинных электростанций замкнутого цикла включены воздухоохладитель (уменьшает работу сжатия в компрессоре) и регенератор (повышает их экономичность).

Газотурбинные электростанции характеризуются высокой степенью готовности к пуску (в зависимости от типа установки – 5–20 мин), низкой удельной стоимостью, отсутствием потребности в охлаждающей воде, незначительным загрязнением окружающей среды. Недостатки: невысокий кпд производства электроэнергии (28–30 %); потребление, как правило, высококачественного топлива (жидкое или газообразное); повышенные шумовые характеристики, требующие дополнительной звукоизоляции машинного отделения и воздухозаборных устройств; воздушный компрессор потребляет значительную долю (50–60 %) внутренней мощности газовой турбины, вследствие чего диапазон изменения электрической нагрузки газотурбинной электростанции невелик; единичная мощность установленных газовых турбин не превышает 100–150 МВт, что значительно меньше требуемой единичной мощности крупных энергоблоков.

Конструктивно газотурбинные электростанции могут быть размещены на полуприцепах-фургонах или на железнодорожных платформах и использованы в местах новых разрабатываемых месторождений полезных ископаемых, особенно в районах месторождений нефти, где газотурбинные электростанции могут работать на попутном газе, или в районах строительства в качестве временных электростанций. Эти обстоятельства определили и наиболее рациональную область использования газотурбинных электростанций в энергосистеме в качестве пиковых и обычно автономно запускаемых установок.