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中科院工程热物理研究所南京未来能源系统研究院（以下简称“研究院”），于2019年12月6日由中国科学院工程热物理研究所、南京市麒麟科技创新园（生态科技城）开发建设管理委员会正式签约共建, 一期总投资约16亿元，占地约150亩，总建筑面积约36000平方米。
研究院以国家重大战略和市场需求为导向，以未来能源系统领域的关键技术创新和系统集成示范为核心，计划利用5年左右时间，建设成为该技术领域中具有国际先进水平的技术研发基地、高级科技人才的聚集和培养基地、国际高水平学术交流基地、促进高技术产业发展基地，为国家能源结构调整、当地经济快速发展做出重要贡献。
研究院设立四个研发中心，分别为：储能技术中心、燃气轮机数字化中心、换热技术中心及新技术中心。围绕能源动力领域布局大规模储能、高效换热、燃气轮机数字化三个科研方向：
大规模储能技术研发方向：旨在大容量压缩空气储能、飞轮储能以及蓄冷蓄热等物理储能领域打造国内领先，国际知名的一流研发中心，目标完成自主知识产权的大规模物理储能技术基础研究、关键技术研发、系统集成及产业化，建立国际首个100MW级压缩空气储能技术研发与验证平台，成为我国物理储能技术科技创新、人才培养、产业孵化基地，促进我国储能行业快速稳定发展。
高效换热技术与装备研发方向：旨在高效换热技术与装备、先进热管理技术与材料领域打造国内领先、国际知名的一流研发中心，目标完成自主知识产权的高效换热技术与材料的基础研究、关键技术研发、系统集成及产业化应用，建立先进高效紧凑式换热技术与装备研发测试平台，成为我国高效换热技术与装备的科技创新、人才培养、产业孵化基地，促进我国能源与电子信息行业快速稳定发展。
高效智能燃气轮机数字化研发方向：旨在燃气轮机仿真领域打造国内领先，国际知名的一流研发和数字化中心，目标完成自主知识产权的高效燃气轮机整机及主要部件设计技术及数字化模型研究、关键技术研发、系统集成及初步的产业化，建立国际领先水平的燃气轮机数字仿真平台，成为燃气轮机设计和技术科技创新、人才培养、产业孵化基地，促进我国高效燃气轮机的自主开发。
研究院未来将在南京逐步打造国际先进的未来能源系统研发基地，为研究院科研工作于人才培养提供有力支撑，重塑城市创新发展格局、提升城市能级和核心竞争力。