能源与动力工程系成立于2007年，同步开设了“能源与动力工程”专业并开始招收本科生。本专业的主干支撑学科是动力工程及工程热物理一级学科，该学科于2001年开始招收硕士研究生，2005年获得热能工程二级学科博士授予权，2009年建成动力工程及工程热物理一级学科博士后流动站，2010年又获得一级学科博士学位授予权。本学科还设有“能源动力类”工程硕士点和工程博士点。2021年获批建设“能源与动力工程国家级一流专业”。

经过多年发展，本学科将科学研究与行业需求紧密结合，建成了一支具有一定国际影响、实力雄厚、梯队合理的高水平师资队伍，已成为石油石化等领域人才培养、技术开发和社会服务的重要平台。本系拥有国务院政府津贴获得者1人，“教育部新世纪优秀人才”称号获得者1人。2010年依托一级学科组建的低碳能源工程获评北京市重点交叉学科，并于2019年入选北京市高精尖学科。2015年，依托一级学科获批建设“过程流体过滤与分离技术”北京市重点实验室。在原油输送及加热设备、稠油热力开采以及油气集输工艺热力过程优化方面等取得重要进展，曾获国家科委发明一等奖、国家科技进步二等奖以及多项国家级、省部级奖励。

近年来，面对能源转型发展，本学科积极应变、科学识变、主动求变，守正创新，已形成五个特色鲜明的研究方向，包括：复杂多相流动及分离、热力系统节能及优化、流体与动力机械、微纳尺度传热与高效清洁燃烧、物理储能科学与技术等。

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