Tre separata experter säger Tata gjorde kontanter genom att sälja koldioxidutsläpp tillstånd det gavs gratis.
De säger att Tata tilldelades fler utsläppsrätter inom EU:s system för handel med utsläppsrätter (EUETS) än vad som behövdes.
Det finns inget som tyder på att Tata bröt mot reglerna, och firman sade att dess tillstånd var en "sak av offentligt rekord".
Enligt rapporter tjänade Tata mer än något annat företag i Storbritannien på det mycket kritiserade handelssystemet, som gjorde det möjligt för företaget att sälja överskottet till andra företag som vill ha tillstånd att förorena.
Andra vindar påstås ha gått till Lafarge, Hanson och Total UK.
Men analysen är kontroversiell eftersom vissa klimatskeptiker skyllde på EU:s klimatpolitik för Tatas död.
En rapport - av konsulterna CE Delft för medborgargruppen Carbon Market Watch - visar att det sjuka stålföretaget var Storbritanniens största mottagare av EUETS-vinden, vilket gör £704m.
Totalt sett säger det att industrin i hela Europa har tjänat 19 miljarder pund i vindfall från 2008 till 2014.
Tata avböjde att kommentera de specifika siffrorna, men sade att man inte höll med om den metod som används i rapporterna för att beräkna sina vinster från EUETS.
Det sades att anklagelserna var en "valfri redogörelse för de många bristerna i EUETS".
En talesman berättade för BBC News: "Vi håller med om att det nuvarande systemet för handel med utsläppsrätter måste fastställas och alla parter bör fokusera på hur detta bäst kan göras, snarare än att genomföra teoretiska studier om vad det tidigare kunde ha betytt för enskilda företag."
Problemet uppstod därför att när EUETS började fick de nationella regeringarna bestämma hur många koldioxidtillstånd deras industrier behövde för att dämpa sig från den utländska konkurrensen.
Regeringarna tilldelade vanligtvis fler tillstånd än nödvändigt eftersom det inte kostade dem något direkt, samtidigt som de ökade inhemska företag.
De sektorer som tjänar mest på att betala ut föroreningar har varit järn och stål, cement, raffinaderier och petrokemikalier.
I en rapport sägs att det belopp som industrin har nettat under perioden är mer än tio gånger så mycket som EU har spenderat på innovation inom ramen för EUETS för att göra företagen mer energieffektiva.
Jag har förstått att Tata privat säger till kritikerna att man inte kan klandra dem för att de på ett legitimt sätt utnyttjar kryphål i ett dåligt utformat system.
De gröna grupperna säger att detta är oärligt eftersom stora europeiska förorenare lobbade regeringar för att ge dem fler utsläppstillstånd än de verkligen skulle behöva. (Smaller-företag som inte stod inför ett globalt konkurrenstryck var tvungna att köpa alla sina utsläppstillstånd).
EUETS har länge kritiserats för sitt misslyckande med att minska koldioxidutsläppen, och medborgargrupperna kräver att den ska reformeras igen.
Femke de Jong, Carbon Market Watch, sade: "I stället för att göra förorenaren betala, energiintensiva företag tillåts att förorena gratis under EUETS.
"Än värre, de kan dra nytta av sin förorening till en nivå av miljarder. Det är de europeiska skattebetalarna som får in detta lagförslag eftersom regeringarna avstår från knappa offentliga medel."
Emil Dimantchev, koldioxidanalytiker från Thomson Reuters, uppskattar att Tata Steel sannolikt kommer att ha nettot runt 794 miljoner pund (1 miljard euro) mellan 2008 och 2014 i oväntade vinster.
Doktor Simon Evans i Carbon Brief beräknade att Tata Steel i hela Europa tjänade 1,4 miljarder pund i utsläppsrätter. Hans analys kritiserar den senaste rapporteringen om stålkrisen.
Tata Steel sade: " Det är allmänt känt att vi ibland har fått fler tillstånd än vi har fått.
– Det finns ett antal skäl till att vi under några år inte har använt alla våra tillstånd, vilket inkluderar allt effektivare produktionstekniker och effekterna av den globala ekonomiska krisen och stålindustrins kris.
– Det senare innebär att våra produktionsvolymer, och därmed utsläpp, har legat långt under vad vem som helst förutspår och i huvudsak fortsätter de att vara det.
"Det är dock viktigt att notera att situationen förändras på årsbasis, så under 2014 var Port Talbot dåligt tilldelad och det innebar att vi var tvungna att spendera knappa resurser på ytterligare tillstånd."
Affärsminister Sajid Javid har sagt Tata Steel kommer att börja den formella processen för att sälja sina förlustbringande brittiska anläggningar i måndags.
Följ Roger @Rharrabin
Tata Steel vägrar att kommentera påståenden som det har gjort £ 700 miljoner oväntade vinster från en politik som syftar till att skydda klimatet.