Po roce 2000 se objevily první úvahy o spalování biomasy. Jak napovídá název, jde o palivo ekologické, především dřevěný odpad při těžbě dřeva. Použití biomasy bylo v plzeňské teplárně zahájeno v roce 2003 nejprve společným spalováním s uhlím. Konečné rozhodnutí o výstavbě nového „zeleného" energobloku v Plzeňské teplárenské přijalo vedení společnosti v roce 2005 a samotná výstavba byla zahájena na podzim roku 2008. Tento energoblok byl uveden do provozu v květnu 2010. Jako hlavního paliva se v tomto případě k výrobě tepla a elektřiny využívá obnovitelných zdrojů energie, a to biomasy ve formě dřevní štěpky. Spalovaná biomasa pochází z domácí produkce, což přispívá k prosazování strategie energetické bezpečnosti.

Díky tomuto novému zařízení, které spálí asi 115 000 tun biomasy za rok, se ročně ušetří zhruba 80 000 tun uhlí. To znamená, že téměř třetina elektřiny, produkované společností, se vyrábí z obnovitelných zdrojů. Ovšem i tak převládá jako palivo energetické uhlí, kterého se zde ročně spálí přibližně 600 000 tun. Za technické řešení nového „zeleného" energetického bloku získala společnost Plzeňská teplárenská ocenění „Projekt roku 2007" v 8. ročníku celostátní soutěže Český energetický a ekologický projekt vyhlašované Teplárenským sdružením České republiky.