联盟设理事会、专家委员会、秘书处。每届任期3年，可连选连任。
理事会
理事会是联盟的领导机构，负责决策联盟重大事项。设理事长1名、副理事长若干名、理事若干名。各单位选派代表，在理事会中各占1席。理事会每届任期3年，由理事会会议选举产生，可连选连任。
联盟理事会组织架构
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理事长
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宋鑫
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副理事长
（以姓名拼音为序）
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戴晓虎、杜朝辉、胡甲均、刘建国、练继建、田禹、俞汉青、严建华、严岩、郑金海、朱黎阳、周旗钢
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理事
（以姓名拼音为序）
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程国坚、李东、罗文刚、马腾、史吉平、孙继斌、吴铎、王一明、王春波、肖建军、薛涛、徐炎华、俞云飞、张贤明、张晓峰、朱小彪、朱雪诞、左海滨
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专家委员会
专家委员会是联盟的咨询机构，负责对联盟发展和学术技术活动提供咨询和指导。专家委员会成员由相关领域权威院士和专家组成，设主任委员1名、常务副主任委员1名、副主任委员3～5名、委员15～17名，由理事会聘任，接受理事会领导。
联盟专家委员会组织架构
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主任委员
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主任委员
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副主任委员
（以姓名拼音为序）
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王超、王金南、邹结富
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委员
（以姓名拼音为序）
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丁杰、戴晓虎、冯平、何品晶、胡维忠、胡承志、黄群星、罗恩华、刘兴宇、刘俊新、马超、盛国平、温建康、王飞、岳东北、周月桂
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秘书处
秘书处是联盟办事机构，设在中节能工程技术研究院有限公司，负责日常协调和组织工作。秘书处设秘书长1名。
秘书长：刘健平