Zu den Stärken der Energieforschung gehören unter anderem die Solarforschung, die Entwicklung von Speichertechnologien, intelligente Stromnetze und die Transformationsforschung. Beispiele für herausragende Forschung in Nordrhein-Westfalen sind:
- Das Helmholtz-Cluster für nachhaltige und infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft (HC-H2) arbeitet daran, das Rheinische Revier zu einer Wasserstoff-Modellregion zu entwickeln.
- Das DLR-Institut für Future Fuels in Jülich betreibt mit Synlight die weltweit größte Forschungsanlage zur Erzeugung von künstlichem Sonnenlicht. Der Sonnensimulator erreicht die zehntausendfache Intensität der natürlichen Sonneneinstrahlung auf der Erde und dient vor allem der Entwicklung solarer Treibstoffe.
- Zudem betreibt das DLR in Jülich einen Solarturm, in dem neue Komponenten und Verfahren getestet und weiterentwickelt werden. Ziel der Forscher ist es, höhere Temperaturen und bessere Effizienz zu erreichen, um die Stromgestehungskosten zu senken.
- Mit dem thermischen Hochtemperaturspeicher TESS 2.0 realisiert die Fachhochschule Aachen erstmals die Nutzungskette Power-to-Power&Heat in Form einer Pilotanlage.
- Das Center for Wind Power Drives der RWTH Aachen erforscht Antriebstechnologien für Windenergieanlagen und entwickelt sie weiter.
- Am Forschungszentrum für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) forschen Wissenschaftler:innen am zukünftigen Stromtransport und -netz.