Установленная мощность станции — 25 МВт. Строительство Пальеозерской ГЭС стало частью технического проекта по присоединению реки Суны к озеру Палье. 

Весной 1932 г. в нескольких километрах от деревни Койкары начались подготовительные работы. Первая дорога к месту строительства была проложена от Кавас-губы в августе 1932 г., а проектирование основных гидротехнических сооружений началось в 1934 г.

Остановленное на время Великой Отечественной войны строительство станции возобновилось в 1947 г., когда в поселке Гирвас развернулась большая стройка. Инженеры «Сунагэсстрой» предложили восемь разных проектов гидроэлектростанции. Однако начать решили с восстановления Гирвасской плотины — ее возводили по новому, специально разработанному проекту. Гирвасская плотина стала первой железобетонной плотиной в Карелии, позже по ней было проложено дорожное полотно.

Для постройки Пальеозерской ГЭС в Гирвасском водохранилище поднимали уровень воды, наращивая и объединяя Койкарские дамбы. В 1950 г. гидростроители приступили к непосредственному возведению Пальеозерской ГЭС. Наладочные работы на станции завершились к декабрю 1954 г.

С вводом гидроэлектростанции в эксплуатацию на реке Суна образовался каскад ГЭС, сыгравший решающую роль в электроснабжении Петрозаводско-Кондопожского промышленного узла. Пальеозерская станция позволила довести использование потенциальной мощности реки до 72 %. Строительство ГЭС дало толчок к развитию промышленного узла северного региона и благотворно сказалось на социальном обустройстве района — развивалась инфраструктура поселка Гирвас.