能源省實驗室主要聚焦先進核能、海上風能、氫能等領域，著力破解能源領域重大科學與技術問題，突破“卡脖子”核心關鍵技術。根據組建方案，能源省實驗室由惠州市人民政府主建，近代物理所牽頭承建，采用“核心+網絡”模式，惠州市承建實驗室核心總部，陽江、佛山、云浮、汕尾設立分中心。

　　能源省實驗室理事長擬由惠州市委副書記、市長劉吉擔任，實驗室主任擬由中科院院士詹文龍擔任，學術委員會主任擬由中科院院士沈文慶擔任，法定代表人擬由近代物理所所長徐瑚珊擔任，常務副主任擬由近代物理所副所長胡正國擔任。

　　近代物理所與惠州市于2018年初啟動能源省實驗室籌建工作，在完成一系列調研、考察、報告及方案編制、研討、修訂等前期籌備工作的基礎上，完成組建方案，并于2018年6月5日通過組建方案（未設分中心）專家論證，于2019年8月8日通過組建方案（含分中心）專家論證，于2019年8月16日通過省級專家綜合論證。