地熱，是指來自地球內部的熱能，這種熱能來源于放射性物質的衰變。一般認為，是由于地球物質中所含的放射性元素衰變產生的熱量。在地殼蘊藏的能量中只需要利用其中的0.1%，就能滿足未來10000年的世界能源消費需求。但作為未來世界主要能源是不可能的。
地球的構造分為三層，其地表層稱之為“地殼”，厚度不一，幾千米到70km不等。“地殼”下面是“中間層”，也叫“地幔”，主要由熔融狀態的巖漿構成，厚度約為2900km。地殼的內部又稱之為“地核”，分為外地核和內地核。
地球是一個龐大的熱庫，蘊藏著巨大的熱能。從地表以下平均每下降100米，溫度就升高3℃。地殼底部和地幔上部的溫度約為1100℃~1300℃，地核約為2000℃~5000℃。其中火山噴發出的熔巖溫度高達1200℃~1300℃，天然溫泉的溫度大多在60℃以上，有的高達100℃~140℃，見圖1。
地球內部溫度分布
全球地熱潛在資源，約相當于現在全球能源消耗總量的45萬倍。地下熱能的總量約為煤全部燃燒所放出熱量的1.7億倍。主要分布在環太平洋地熱帶、地中海一喜馬拉雅地熱帶、大西洋中脊地熱帶、紅海一亞丁灣一東非裂谷地熱帶。
世界各國在地熱資源利用方面，大都經歷了沐浴醫療，供熱采暖和地熱發電三個階段。
地熱能給人類帶來巨大的資源：（1）減少溫室氣體排放，提高能源效率；（2）支持環保和經濟協定發展；（3）持續研發和技術改進；（4）探索商業機會（將地熱能源與其他可再生能源相結合）。
世界許多著名的地熱田，如美國的蓋瑟爾斯、長谷、羅斯福；墨西哥的塞羅、普列托；新西蘭的懷臘開；中國的臺灣馬槽；日本的松川、大岳等。世界第一座地熱發電站，是意大利的拉德瑞羅地熱田。中國的西藏羊八井及云南騰沖地熱田。上述地熱田都在這個地熱帶中。
全球第一個利用地熱的國家—冰島
冰島是世界上地熱資源最豐富的國家，全國共有250個地熱區，熱能蘊藏量巨大，如全部加以利用，每年可發電800多億度。奈斯亞威里爾地熱區是冰島能量最為巨大，它是海恩吉爾火山地熱區的一部分。奈斯亞威里爾地熱電站是雷克雅未克能源公司開發的，就在奈斯亞威里爾附近高溫地熱區，這是一座集發電和熱水生產功能于一身的地熱電站。該電站總裝機容量9萬千瓦；熱水生產能力為每秒1100升。
冰島85%的人口利用地熱取暖。首都雷克雅未克全部利用地熱，一部分熱水是從城里的井里提取的，一部分來自首都北邊的地熱區。熱水的溫度有80至140℃，是經由一條很長的管道輸送到城里，然后與回收水合在一起，水到達屋內仍有75至80℃。而首都雷克雅未克在冰島語的意思就是蒸汽海灘。
我國地熱資源是比較豐富的，主要分布在青藏高原、東南沿海諸省區和內陸盆地區，如松遼盆地、華北盆地、江漢盆地、渭河盆地以及眾多山間盆地區，見圖5。我國地熱資源潛力占全球的7.9%，總能量為11×106EJ/a，我國地熱資源以中低溫為主，除上海、寧夏兩市（區）外，遍布各省市自治區。據粗略計算，主要沉積盆地小于2000m 的深度中儲存的地熱資源總量約4.0184×1019kJ，相當于1.3711×1012t標準煤的發熱量，以其1％作為可開采量計算，可開采地熱資源總量為4.0184×1017kJ，約相當于1.3711×1010t標準煤的發熱量。我國738處地熱勘查資料統計表明，中國目前高溫地熱田僅藏羊八井、羊易地熱田，余下均為中、低溫地熱田，其中溫度在90~150℃的中溫地熱田26處，占地熱田勘查總數的3.8％；90℃以下的低溫地熱田（點）708處，占地熱田勘查總數的96％。全國已勘查地熱田的平均溫度約為55.5℃。各?。▍^、市）地熱田的平均溫度以西藏最高，達88.6℃；湖南最低，為37.7℃。我國以中、低溫地熱資源為主，由于溫度較低，適合于直接綜合性利用。因此，我國地熱開發利用方面具有很大的應用前景，特別是在地熱采暖和制冷方面，地熱有很光明的前景。
我國地熱資源分布圖
中國第一個地熱發電項目—羊八井項目：
羊八井地熱田位于拉薩市西北當雄縣境內，距拉薩市區約90 km，海拔4300 m，是我國正在開發的最大濕蒸汽田。羊八井地熱田分為淺層熱儲和北部深層熱儲。淺層熱儲勘探工作始于1975年，已探明熱田面積14 km2，評價發電能力為32 MW。生產井井口溫度110~170 ℃，井口工作壓力0.294 2 MPa左右。由于淺層熱儲發電熱效率低，生產井和發電設備過流部件結垢、腐蝕嚴重等原因，羊八井地熱田開發利用也經歷了較長時間的探索，1996年10月完鉆，井深1 459 m，汽水混合物總量302 t/h，井口工作溫度200 ℃，工作壓力1.470 9 MPa，用端壓法計算單井發電能力12 MW。羊八井地熱田深部高溫熱儲第1次展現在人們面前，為羊八井地熱開發利用掀開了新的一頁。羊八井地熱電廠從1977年9月第1臺1 MW試驗機組試運行成功，1991年9號機并網發電，歷時14 年，總裝機容量8×3 000+1×1 000 kW，年發電量1.1億kW.h，累計發電量12億kW.h，為緩解拉薩市電力緊缺，促進經濟發展做出了重大貢獻。
中國第一個地熱規模利用企業—大慶油田：
大慶地熱田屬水溶氣型中低溫地熱田。根據熱儲層的分布、所處構造位置、產能及水性等因素，初步劃分為四個地熱田：林甸地熱田，杜爾伯特蒙古族自治縣泰康地熱田，大慶東風新村地熱田，大慶讓胡路區讓西地熱田。
產養殖、溫泉療養保健、地熱水溶氣綜合開發利用、醫療保健型礦泉水等產業勢頭正勁。目前，林甸縣地熱水已進入尋常百姓家，向4000余戶居民24小時供應地熱水。祛病強身的溫泉水可用來洗浴療養，居民足不出戶就可享受到當年楊貴妃洗“華清池”的感受。老百姓切切實實感受到了地熱的好處。其實，林甸地熱應用不止于此，作為北方綠色溫泉城，林甸縣地熱資源的正式開發利用始于1999年，到2002年末，已有新鉆和油田老探井改造成地熱井11口，農業種植、特種水。
熱泵是一種節能裝置，主要由蒸發器，壓縮機，冷凝器和低沸點工作介質構成。系統通過改變工作介質的物性狀態，將低溫位熱源的熱量轉移到高溫位，可用于供暖和制冷。低溫位熱源普通存在于人們的生活周圍，如土壤，地表水，地下水，地熱尾水和處理后的中水，充分利用這部分能源具有經濟節能，環保和可持續發展的效應，熱泵可以替代鍋爐，有占地少，無燃料，一機兩用（供熱、制冷），運行成本低，應用范圍廣等優點，是現代能源利用的最優方式。
我國第一個地熱資源開發利用高校—西安建筑科技大學。
西安地處地熱帶，地熱資源豐富。早在1300多年前，唐明皇為楊貴妃在西安建立了華清池，利用地熱溫泉供其洗浴。西安建筑科技大學長期致力于地熱資源的開發利用，在其校長徐德龍院士的不懈努力下，該校該校已經開始利用地熱，目前我國第一個高校循環經濟研究院（籌備中）將落戶西安建筑科技大學。地熱井的供熱能力取決于它的出水量、出水溫度和散熱系統的利用溫差。出水量大，出水溫度高，排放溫度低，則供暖的面積就大，反之供暖面積就小。
循環利地熱用示意圖
中國石油又一個地熱開發利用單位—華北油田
地處京津冀地區的華北油田地熱資源十分豐富。早在油田會戰初期，就頻繁在前第三系地層打出90至130攝氏度的高溫高產油井和高產熱水井。上世紀80年代，中科院地質所通過深入調研，編制了含油區的地溫梯度圖，區內地溫異常高、低相間，呈帶狀展布特點非常明顯。隨著近年來冀中古潛山油氣田大多進入高含水期，原油可采儲量采出程度達到90%，綜合含水率達到95%以上。開發地熱資源既是能源接替的需要也是產業接替的需要，成為老油田可持續發展的現實選擇，前景十分廣闊。
200年6月，華北油田地熱資源開發與利用示范工程正式啟動。地熱這一新的替代能源的開發利用，將為華北油田持續穩定發展發揮巨大的拉動作用。華北油田地熱資源示范工程將首先在三個方面開展地熱開發與利用。一是發電，將熱能轉化成電能，并進入華北電網。二是在油區范圍內，為油田集輸提供熱能，降本降耗。三是為城鎮、社區居民供暖。目前，華北油田已完成華北地區地熱資源評價工作，通過技術、經濟、綜合性評價，搞好地熱資源開發利用，形成了華北油田開發熱田配套技術，建立起了地熱資源技術行政管理隊伍和高效示范型建設基地。
最近5年，我國地熱能的直接利用發展很快，尤其是地熱供熱、溫泉療養、游樂等發展迅速，規模不斷擴大，如在北京小湯山和河北省雄縣等地均建立了溫泉旅游療養基地，在南方的湖南汝城縣熱水鎮建立了以種植、養殖和培育良種的綜合示范基地。
目前地熱開發呈快速上升趨勢，申請開發單位72%為房地產項目公司。據商品房市場調查顯示，利用地熱采暖并有溫泉入室的商住房銷售興旺，而且每平方米的銷售價格比同等地段、同等檔次的商品房高出100－300元人民幣。吸引購買者的是利用地熱所營建的綠色生態環境和相當于將華清池搬入室內的優越居住條件。由此可見開發利用地熱給當地的市場經濟增添了新的活力。
一口在地熱井出水溫度、出水量不變的情況下，提高利用溫差可以增加單井的供暖能力。據實驗統計每提高10℃的利用溫差，可增加67%的供暖面積?，F行應用中的高效散熱器和熱泵提取余熱的方法都可以使采暖能力成倍的提高。因此利用地熱采暖是北京地熱開發利用的主要發展方向。地熱井的綜合造價不高。正常情況下，一口地熱井的綜合造價僅和燃煤鍋爐差不多，比燃油燃氣鍋爐少得多，且具有占地面積小、操作簡單、運行成本低、無環境污染等.
我國地熱開發目前應注意問題：
（1）加強地熱理論與應用技術研究，積極推進地熱產業化。加速開發中國東部、西北部盆地型地熱資源，形成產業規模。
（2）鼓勵地熱資源豐富的油氣田開展地熱勘探與開發利用。
（3）充分發揮各自能種的優勢，實現良性循環，可持續發展。
（4）加強地熱田的監測工作，優化熱田開發及熱儲工程研究。
（5）加強地熱裝備的配套生產，實現系列化、標準化。開發耐高溫、防腐和無污染的新型材料以及地熱熱泵設備國產化的研制與推廣。
（6）加強國際地熱科技合作與交流，推動地熱科學發展。
