На современном этапе развитие российской энергетики происходит в условиях вызовов, связанных с достижением технологического суверенитета, необходимостью ликвидации высокого износа производственных активов, проведением перехода к углеродно-нейтральной модели энергетического производства, ускоренного импортозамещения. Резко возрастает потребность в новых способах генерации знаний для решения сложных задач и создания на их основе инновационных технологий. В качестве соответствующих механизмов в статье рассмотрены технологические стартапы и специализированная инфраструктура технологического предпринимательства, которые на сегодняшний день недостаточно изучены в отраслевом аспекте. Исследование базировалось на применении классических методов анализа, синтеза, классификации, весовых коэффициентов, экспертных опросов; для построения моделей технологических стартапов использованы методы концептуального проектирования и визуальной аналитики. В качестве результатов представлен уточненный понятийный аппарат, создана концептуальная модель инфраструктуры технологических стартапов в региональной энергетике, разработана методика оценки степени ее развития, применение которой продемонстрировано на примере ряда российских регионов. Предложенные рекомендации могут быть использованы энергокомпаниями, а также органами государственного управления при принятии решений о локализации наукоемких производств для потребностей отрасли и активизации инновационных процессов в региональной энергетике.