深圳市深部工程科学与绿色能源实验室是由深圳市科技创新委员会于2019年批准组建并于2022年完成验收的市级重点实验。实验室由谢和平院士担任团队带头人，致力于深地科学与三维岩石动力学、CCUS与低碳清洁能源理论与技术、海水能源化理论和技术以及月基探测与保真取芯机器人等领域创新研究探索。

研究院自主研发和购置了系列先进实验设备，构建了世界领先的研究平台和科学中心。研究方向包含深地科学与原位岩石力学、工程扰动岩石动力学、三维光弹性与光塑力学理论与技术、岩石损伤断裂力学、地热开采理论和技术、热电材料研发与中低温地热热伏发电理论与技术、深部固体资源流态化开采、低碳技术与CO2矿化利用、海水制氢原理与技术、深地与月基保真取芯探矿等。其中，2022年实验室在海水直接制氢领域取得重大原创突破，发表国内电解水制氢领域首篇《Nature》正刊，研究成果入选“2022中国十大科技进展“及”《The Innovation》2022全球十大科技创新焦点”；攻克了天然裂隙岩体三维裂纹扩展研究的“黑箱”难题，取得深圳市在教育部自然科学奖一等奖零的突破；自主研制全球首套动态真三轴霍普金森杆测试系统；全球首个基于新一代质子导体低能耗制氢技术的产业化落地，相关技术产业化项目获得2022年首届大湾区可持续创新创业挑战赛三等奖； 2022年中国深圳创新创业大赛行业决赛优秀奖；自主研发了国际首台中低温地热KW级高效热伏发电机，总发电功率突破1000W，是目前国际热伏发电最高水平的1.5倍，处于世界领先地位。

实验室目前有固定科研人员20余人，还拥有多名国内外知名学者组成的特聘教授团队。在Nature、Nature Energy等顶级期刊发表论文15篇，总论文数超百篇，申请专利100余项。