Изначально ГЭС-2 была обычной теплоэлектростанцией. К каждой из четырех труб подходило по шесть паровых котлов. Нагретый до высокой температуры пар под давлением запускал турбогенераторы, производя электроэнергию. Для охлаждения использовали воду из Водоотводного канала с помощью установленных в подвале насосов, скорость которых была 5000 тысяч ведер в час. По подводным кабелям полученное электричество передавалось к трамвайным подстанциям в виде трехфазного переменного тока напряжением 6600 вольт. Там трансформаторы преобразовывали его в постоянный ток напряжением 600 вольт для питания трамваев.
Первоначальная функция Центральной электростанции (ЦЭС) выполнялась недолго, лишь до первых лет после революции. В начале 1920-х, из-за Гражданской войны и экономического кризиса, трамвайная система пришла в упадок. Трамваи стали использовать в основном для грузоперевозок, например, дров. Специализированная электростанция для трамваев стала не нужна. С началом реализации советского плана электрификации, ЦЭС была признана устаревшей и от её использования для нужд трамвайной сети отказались.
Запрещенная литература парадоксальным образом сочеталась с охраной стратегического рубильника. Переводчик Марк Гринберг вспоминал: «Веня какое-то недолгое время, по иронии позднесоветского устройства, работал на пульте резервного энергоснабжения Кремля. Со смехом говорил: „Если на мой телефон позвонят, то я должен вот эту ручку дернуть“. Вот и все его обязанности были. <…> А потом его выгнали оттуда.
В сентябре 2015 года фонд V-A-C представил на территории электростанции выставку паблик-арта «Расширение пространства», а также анонсировал масштабный проект реконструкции здания. Согласно плану, разработанному Renzo Piano Building Workshop, электростанция должна была стать Академией современного искусства. Проект предполагал бережное восстановление исторического облика Трамвайной электростанции и переосмысление ее внутреннего пространства.
Основные выставочные залы расположены на уровне —1 и залиты естественным светом, как говорил Ренцо Пьяно, он является основой архитектуры ГЭС-2. В проекте использованы бетон, кирпич, стекло и сталь — лаконичные материалы, создающие ощущение, будто находишься внутри «скелета гигантской рыбы», образованного ажурными металлическими конструкциями. А синие трубы визуально отмечают здание в городском ландшафте и отсылают к его промышленной истории.
Торжественное открытие Дома культуры «ГЭС-2» состоялось 4 декабря 2021 года в здании бывшей московской электростанции на Болотной набережной.
Сегодня «ГЭС-2» предлагает новый формат Дома культуры, выходящий за рамки привычного музея. Это единая среда, где современная культура создается и развивается в постоянном диалоге между художниками, институцией и аудиторией. Здесь проходят выставки, перформансы, концерты, образовательные программы, воркшопы, лаборатории, презентации книг и кинопоказы, которые часто «расширяют» пространство за пределы традиционных площадок.
