Um KWK-Anlagen wirtschaftlich betreiben zu können, sind folgende Anforderungen zu erfüllen: Wärmenachfrage und Wärmeangebot müssen räumlich eng beieinander liegen, möglichst das ganze Jahr muss eine Basis-Wärmenachfrage (Grundlast) vorliegen, die Leistung muss sich während des Betriebs schwankender Nachfrage (Teillast) anpassen können und man benötigt spezifisch abgestimmte Aggregate für unterschiedliche Leistungsbereiche. Der eingesetzte Brennstoff soll umweltfreundlich sein und einen flexiblen Betrieb zulassen. Große Wärmekraftwerke nach dem Dampf-Kraft-Prinzip erfüllen diese Anforderungen nur teilweise. Bei Blockheizkraftwerken werden daher Motor-Generator- Einheiten oder chemische Verfahren zur Energieumwandlung eingesetzt, die Wärme auf einem genügend hohen Temperaturniveau auskoppeln können. Abb. 3 gibt einen Überblick.

KWK-Anlagen können entweder nach dem Strombedarf eines Objekts (stromgeführt) oder nach dem Wärmebedarf (wärmegeführt) ausgelegt werden. Die Abstimmung auf den Wärmebedarf ist die häufigste Form und zur Gebäudeversorgung üblich. Dabei arbeitet die KWK-Anlage nur bei Wärmenachfrage und produziert „nebenher“ auch Strom. Eine Orientierung nach dem Strombedarf ist seltener und z. B. eher in Produktionsbetrieben zu finden. Meist soll dabei teuerer Fremdstrombezug ersetzt werden bei gleichzeitig bestehender Wärmenachfrage.

Um die Effizienz einer KWK-Anlage zu beschreiben, gibt es bestimmte Kennwerte. Der Gesamtnutzungsgrad (η) bildet den tatsächlichen Betriebsverlauf über ein Jahr ab und berücksichtigt z. B. Verluste im Teillastbetrieb. Der Wirkungsgrad hingegen bezieht sich auf die Summe kurzzeitiger (z. B. Minutentakt) Leistungswerte und berücksichtigt Verluste im Teillastbetrieb nicht. Daher liegt der Wirkungsgrad immer höher als der Nutzungsgrad. Beide Werte können auch jeweils nur für die Stromproduktion (ηel = Strom pro eingesetztem Brennstoff) oder nur die Wärmeproduktion (ηtherm) angegeben werden. Die Stromkennzahl misst das Verhältnis der Stromgewinnung zur Wärmeerzeugung. Aus wirtschaftlichen Gründen wird eine hohe Stromkennzahl angestrebt.