Bij thermische energieconversie wordt restwarmte of warmte van een duurzame bron - zoals zonne-energie, biomassa of geothermische warmte - omgezet naar een andere energiedrager, zoals elektriciteit, warmte op een ander temperatuurniveau of koude.

Conversiesystemen vormen bovendien de link tussen de verschillende energienetwerken en kunnen dus fungeren als energie-hub. Naast energie-efficiëntie dienen deze systemen ook voldoende flexibel te kunnen inspelen op vraag en aanbod in de verschillende netwerken. Deze onderzoeksactiviteit focust op de ontwikkeling, demonstratie en implementatie van intelligente controle van conversiesystemen en het verhogen van de efficiëntie en de flexibiliteit ervan. VITO/EnergyVille focust hierbij op warmtepompsystemen, binaire systemen voor de omzetting van warmte naar elektriciteit en warmtewisselaars.