在構建以新能源為主體的新型電力系統及碳達峰碳中和目標背景下，我國能源電力將從高碳向低碳、從以化石能源為主向以清潔能源為主轉變，在這一過程中，煤電將為國家能源供應及能源安全提供兜底保障作用。為積極服務實現碳達峰、碳中和目標，加快構建以新能源為主體的新型電力系統，本實驗室在原“煤基清潔能源國家重點實驗室”基礎上，通過整合集團公司在煤電和CCUS領域創新能力，吸收國家能源煤炭清潔低碳發電技術研發中心、二氧化碳捕集與處理北京市重點實驗室、華能-清華基礎能源聯合研究院等優勢資源，重點聚焦高效靈活煤電和CCUS技術，進行結構升級和戰略調整，組建高效靈活煤電及CCUS全國重點實驗室，形成完整的低碳、零碳、負碳技術體系，以支撐構建新型電力系統和實現雙碳戰略目標。

實驗室依托單位中國華能集團是我國電力行業的龍頭骨干企業，成立30多年來，大力推進電力技術創新，在發電領域創造出數十項“第一”和多項“世界紀錄”，引領我國煤電進入超臨界時代、百萬千瓦超超臨界時代，推動燃煤發電技術從跟跑、并跑到實現領跑，是我國發電工業的一面旗幟。

近5年，承擔國家重大科技項目20余項、省部級和集團級科技項目100余項，發布國際標準3項；獲授權國家專利871項；獲國家科技進步獎1項，中國專利獎6項，省部級科技獎30項，其中一等獎10項；獲國資委1025突出團隊獎、1025突出貢獻個人獎1項、聯合體優秀團隊1項。獲國際能源技術獎2項。近三年的科技成果轉化效益超過40億元。

在高效煤電方向，牽頭完成國家重大科技項目—我國首座整體煤氣化聯合循環發電（IGCC）示范工程，使我國成為與美、德、日并列掌握該技術的國家。研制出650℃高溫合金材料和我國唯一的700℃發電試驗驗證平臺、世界首套5 MWe超臨界CO2發電試驗驗證平臺，開發出自主的高溫合金材料。

在靈活煤電方向，突破煤電安全智能靈活關鍵技術，為新能源大規模發展、保障國家能源安全提供重要支撐。國內首創汽輪機低壓缸零出力技術，攻克超低負荷穩燃等關鍵技術，實現煤電機組最低運行負荷降至13%，變負荷速率超過6%，建成國內首座煤電大規模熔鹽儲熱系統，煤電靈活調節水平世界領先。自主研發出國內首套全國產分散控制系統（DCS），全面提升了煤電機組運行的本質安全。建成我國首座“云邊協同”智慧電廠，實現工控系統全國產化，煤耗水平世界最優。

在CCUS方向，建立了具有完全自主知識產權的燃燒前和燃燒后CO2捕集理論和成套技術體系，開發出能耗最低的相變型CO2吸收劑，研制出世界首座12萬噸/年燃燒后CO2捕集工業裝置、世界首座基于IGCC的10萬噸/年燃燒前CO2捕集裝置、我國首套燃氣煙氣捕集裝置，填補了國內外多項空白。技術成果已在國內外30多個CCUS項目上成功應用。其中，澳大利亞蘇拉特盆地11萬噸/年碳捕集工程全部采用華能技術，實現中國CCUS技術首次整體出口西方發達國家。

在多燃料耦合靈活煤電技術方面：燃煤電廠城市廢棄物前置干燥炭化技術，創新了國內外廢棄物處置工藝路線，研發了關鍵設備一體化處理機，突破了廢棄物不能適應煤粉鍋爐特殊的懸浮燃燒方式的技術難題，減少投資、節省占地面積，廢棄物蘊含的化學能到電能轉化率提高32%-50%。研發的大型燃煤電站規?；幚矶嘣垂虖U耦合發電關鍵技術填補了支持多源固廢直接入爐焚燒設備的技術空白，突破了燃煤電站難以規?；幚矶嘣垂虖U的技術瓶頸，實現了固廢焚燒產生的污染物排放濃度和總量雙下降，固廢發電效率達到35%-40%，處于國內外領先水平。

實驗室在北京、上海等建有多個低碳清潔技術研發基地，建成了國內系統完整、技術先進的碳捕集利用研究實驗室和一批在國內外具有影響力的大型科學試驗裝置。自主開發掌握碳捕集利用技術，擁有國際一流的科研人才隊伍，獲得一大批核心高價值專利。形成了“從工業中來到工業去”“從基礎研究到示范工程”的特色研究方式，帶動提升行業科技進步。

在國際合作方面，實驗室完成了中歐、中英、中澳等政府間重點科技合作項目，是中美清潔能源聯合研究中心的中方聯合負責團隊。實驗室加入了碳捕集國際測試中心網絡平臺，提升了我國碳捕集技術的國際知名度和話語權。