（1）催化過程和工藝革命性創新推進碳基能源高效催化轉化。針對化石能源最本質的碳資源清潔高效轉化利用
問題，前沿熱點方向包括：碳基能源催化轉化反應途徑、催化劑及工藝開發、復雜催化轉化系統的集成耦合與匹配，以及轉化過程多點源復雜污染物控制等。目前，碳基能源高效催化轉化已經探索出一些新的路線，部分已實現工程示范。預計未來10—20年煤炭分級分質轉化利用技術、二氧化碳催化轉化技術將得到優先發展。
（2）新型熱力循環與高效熱功轉換實現清潔燃燒與高效發電。先進高效低排放燃燒發電技術能夠有效減少化石能源作為燃料利用的
碳排放，前沿熱點方向包括：靈活多源智能發電系統集成與協調控制、超高參數燃煤發電高效熱功轉換機制、新型工質熱力循環與高效熱功轉換創新技術，以及多污染物協同控制等。未來持續朝著高效、
節能、節水和低排放/零排放方向發展。預計到2030年，燃煤發電超低排放等先進技術得到全面推廣，將有望使燃煤發電實現近零排放，從而顯著降低煤炭全產業鏈的環境影響。
