遵循“绿色、低碳、循环”发展理念，围绕减污降碳协同增效战略需求，面向技术应用和成果产业化，形成了覆盖“能源-环境-材料-政策”全链条的完整研发体系。前瞻性、系统性的研究方向为引领能源环境学科的创新发展，促进行业技术进步提供有力支撑。主要研究方向包括：

·能源清洁高效利用：脱硫、脱硝及除尘等烟气超净排放技术；燃烧及烟气净化工艺节能技术；煤粉制焦联合脱硫脱硝及炭热还原硫资源化回收技术和装备；煤粉气化协同钢铁生产技术和装备；协同水/热回收的热工净水技术。

·新能源利用及碳减排：太阳能光热利用；生物质能高效转化；协同碳减排的氢能制备及利用技术；新能源驱动的海水淡化技术及装备；储能储热技术与装备；二氧化碳捕集、封存及利用理论与技术。

·废弃物能源资源转化利用：大宗工业及城市固废协同提质制备高性能绿色材料；基于热-光-电-等离子体的微波热利用理论与技术；基于有机废弃物热化学转化的碳氢循环技术。

·可持续能源环境系统：碳达峰与碳中和技术评估及路径设计；能值分析与生命周期评价；能源、环境、经济多目标复杂系统集成评价及优化；大气化学传输模型、污染物清单计算及效应评价。