在构建以新能源为主体的新型电力系统及碳达峰碳中和目标背景下，我国能源电力将从高碳向低碳、从以化石能源为主向以清洁能源为主转变，在这一过程中，煤电将为国家能源供应及能源安全提供兜底保障作用。为积极服务实现碳达峰、碳中和目标，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，本实验室在原“煤基清洁能源国家重点实验室”基础上，通过整合集团公司在煤电和CCUS领域创新能力，吸收国家能源煤炭清洁低碳发电技术研发中心、二氧化碳捕集与处理北京市重点实验室、华能-清华基础能源联合研究院等优势资源，重点聚焦高效灵活煤电和CCUS技术，进行结构升级和战略调整，组建高效灵活煤电及CCUS全国重点实验室，形成完整的低碳、零碳、负碳技术体系，以支撑构建新型电力系统和实现双碳战略目标。

实验室依托单位中国华能集团是我国电力行业的龙头骨干企业，成立30多年来，大力推进电力技术创新，在发电领域创造出数十项“第一”和多项“世界纪录”，引领我国煤电进入超临界时代、百万千瓦超超临界时代，推动燃煤发电技术从跟跑、并跑到实现领跑，是我国发电工业的一面旗帜。

近5年，承担国家重大科技项目20余项、省部级和集团级科技项目100余项，发布国际标准3项；获授权国家专利871项；获国家科技进步奖1项，中国专利奖6项，省部级科技奖30项，其中一等奖10项；获国资委1025突出团队奖、1025突出贡献个人奖1项、联合体优秀团队1项。获国际能源技术奖2项。近三年的科技成果转化效益超过40亿元。

在高效煤电方向，牵头完成国家重大科技项目—我国首座整体煤气化联合循环发电（IGCC）示范工程，使我国成为与美、德、日并列掌握该技术的国家。研制出650℃高温合金材料和我国唯一的700℃发电试验验证平台、世界首套5 MWe超临界CO2发电试验验证平台，开发出自主的高温合金材料。

在灵活煤电方向，突破煤电安全智能灵活关键技术，为新能源大规模发展、保障国家能源安全提供重要支撑。国内首创汽轮机低压缸零出力技术，攻克超低负荷稳燃等关键技术，实现煤电机组最低运行负荷降至13%，变负荷速率超过6%，建成国内首座煤电大规模熔盐储热系统，煤电灵活调节水平世界领先。自主研发出国内首套全国产分散控制系统（DCS），全面提升了煤电机组运行的本质安全。建成我国首座“云边协同”智慧电厂，实现工控系统全国产化，煤耗水平世界最优。

在CCUS方向，建立了具有完全自主知识产权的燃烧前和燃烧后CO2捕集理论和成套技术体系，开发出能耗最低的相变型CO2吸收剂，研制出世界首座12万吨/年燃烧后CO2捕集工业装置、世界首座基于IGCC的10万吨/年燃烧前CO2捕集装置、我国首套燃气烟气捕集装置，填补了国内外多项空白。技术成果已在国内外30多个CCUS项目上成功应用。其中，澳大利亚苏拉特盆地11万吨/年碳捕集工程全部采用华能技术，实现中国CCUS技术首次整体出口西方发达国家。

在多燃料耦合灵活煤电技术方面：燃煤电厂城市废弃物前置干燥炭化技术，创新了国内外废弃物处置工艺路线，研发了关键设备一体化处理机，突破了废弃物不能适应煤粉锅炉特殊的悬浮燃烧方式的技术难题，减少投资、节省占地面积，废弃物蕴含的化学能到电能转化率提高32%-50%。研发的大型燃煤电站规模化处理多源固废耦合发电关键技术填补了支持多源固废直接入炉焚烧设备的技术空白，突破了燃煤电站难以规模化处理多源固废的技术瓶颈，实现了固废焚烧产生的污染物排放浓度和总量双下降，固废发电效率达到35%-40%，处于国内外领先水平。

实验室在北京、上海等建有多个低碳清洁技术研发基地，建成了国内系统完整、技术先进的碳捕集利用研究实验室和一批在国内外具有影响力的大型科学试验装置。自主开发掌握碳捕集利用技术，拥有国际一流的科研人才队伍，获得一大批核心高价值专利。形成了“从工业中来到工业去”“从基础研究到示范工程”的特色研究方式，带动提升行业科技进步。

在国际合作方面，实验室完成了中欧、中英、中澳等政府间重点科技合作项目，是中美清洁能源联合研究中心的中方联合负责团队。实验室加入了碳捕集国际测试中心网络平台，提升了我国碳捕集技术的国际知名度和话语权。