近来，中国科学院广州动力研讨所研讨员蒋方明团队与中国地质科学院水文地质环境地质研讨所研讨员王贵玲团队协作，在超长重力热管地热开发技能方面取得重要发展，发明晰具有阶梯回流结构的重力热管。相关效果发表于《动力与环境科学》（

  地壳的中深层和深层蕴藏着巨量的地热资源，足以满意人类数千年的用能需求。但是，有用牢靠的开发技能缺少，阻止了该动力的大规模开发使用。传统的“取水用热”地热开发使用技能或许会引起二次环境问题，简单引发地下水位下降、地表沉降、管道/设备腐蚀结垢及地上环境污染等问题；用于开发干热岩热能的增强型地热体系（EGS）推动缓慢，人工造储、井下井间连通困难和易于诱发地震等问题一向未能取得有用处理。

  近年来，重力热管因其杰出的传热才能和“取热不取水”的技能特色取得了广泛重视。使用重力热管挖掘地热资源可以有很大成效防止“取水用热”和EGS地热挖掘所遇到的问（难）题。但是，因为存在深液池蒸腾按捺和气液卷携等问题，重力热管长度延伸后传热功能一会儿就下降乃至运转失利。将重力热管扩展到数千米长度、满意深部地热开发的使用需求，仍具有极大的应战。

  研讨团队在国家重点研发计划项目的赞助下，研讨发明晰具有阶梯回流结构的重力热管。这种立异性的结构设计可以有用战胜深液池蒸腾按捺和气液卷携等问题，完成数公里长度超长重力热管的安稳运转，再结合热管工质流体的优选，可以使超长重力热管取得杰出的传热才能。

  研讨团队研发了一根以氨作为工质的4149米长度的重力热管并安装在河北雄安一口地热深井内。取热试验证明晰该超长重力热管地热体系的接连热产出可以超越1兆瓦，热管径向截面的热通量达4×107瓦特每平方米。

  此外，研讨团队提出了热管蒸汽直驱发电的地热发电技能计划，创始热管产出氨蒸汽直接驱动的地热发电机组，并与热管地热挖掘体系集成。根据该原理研发的样机在72小时发电测验中可以以大约7千瓦功率安稳发电，确证了该地热发电技能道路的可行性。