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地热能（Geothermal Energy）是来自地球内部的一种热能资源。地球内部是一个巨大的热库，比如火山喷出的熔岩温度高达1200℃～1300℃，天然温泉的温度大多在60℃以上，有的甚至高达100℃～140℃，这些来自地球内部的热量都可以转化为能源。
 地热能地热来自于地球内部，地核散发的热量透过地函的高温岩浆传达至地壳，而这种热能就称为“地热能”（或“地热能源”），简称“地热”。 地球内部的温度高达摄氏7000度，而在80至100公里的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计，每年从地球内部传到地面的热能相当于100PW·h。不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难度大。[1] 美国麻省理工学院报告估计，仅美国大陆地表下3000米到10000米之间开发2%的地热资源，就可以供应相当全美年总耗电量2500倍的电能。2012年10月5日，中国国土资源部发布官方数据表明，中国大陆3000米至10000米深处干热岩资源总计相当于中国目前年度能源消耗总量的26万倍。[2]  地热能形成人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶。 1904年意大利的皮也罗·吉诺尼·康蒂王子在拉德雷罗首次把天然的地热蒸气用于发电。 1958年新西兰的北岛开始用地热源发电。 1960年，美国加州的喷泉热田开始发电。 1990年安装的发电能力达到6000MW，直接利用地热资源的总量相当于4.1Mt油当量。 20世纪90年代中期，以色列奥玛特（Ormat）公司把上述地热蒸汽发电和地热水发电两种系统合二为一，设计出一个新的被命名为联合循环地热发电系统，该机组已经在世界一些国家安装运行，效果很好。[3] 常见的地热依其储存方式，可约略分为如下两种类型： 水热型水热型（又名热液资源）：系指地下水在多孔性或裂隙较多的岩层中吸收地热，其所储集的热水及蒸汽，经适当提引后可为经济型替代能源，即最常见之开发方式。 干热岩型干热岩型（又名热岩资源）：系指浅藏在地壳表层的熔岩或尚未冷却的岩体，可以人工方法造成裂隙破碎带，再钻孔注入冷水使其加热成蒸汽和热水后将热量引出，其开发方式尚在研究中。  地热能世界地热资源主要分布于以下5个地热带： 环太平洋地热带世界最大的太平洋板块与美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界，即从美国的阿拉斯加、加利福尼亚到墨西哥、智利，从新西兰、印度尼西亚、菲律宾到中国沿海和日本。世界许多地热田都位于这个地热带，如美国的盖瑟斯地热田，墨西哥的普列托、新西兰的怀腊开、中国台湾的马槽和日本的松川、大岳等地热田。 地中海、喜马拉雅地热带欧亚板块与非洲、印度板块的碰撞边界，从意大利直至中国的滇藏。如意大利的拉德瑞罗地热田和中国西藏的羊八井及云南的腾冲地热田均属这个地热带。 大西洋中脊地热带大西洋板块的开裂部位，包括冰岛和亚速尔群岛的一些地热田。 红海、亚丁湾、东非大裂谷地热带包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。 其他地热区除板块边界形成的地热带外，在板块内部靠近边界的部位，在一定的地质条件下也有高热流区，可以蕴藏一些中低温地热，如中亚、东欧地区的一些地热田和中国的胶东、辽东半岛及华北平原的地热田。 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下： 1、200～400℃直接发电及综合利用； 2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工； 3、100～150℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品； 4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥； 5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。 许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产，先供暖后养殖等。 地热发电的基本原理乃利用无止尽的地热来加热地下水，使其成为过热蒸汽（superheat steam）后，当作工作流体（working fluid）以推动涡轮机（turbine）旋转发电。即将地热转换为机械能，再将机械能转换为电能；这种以蒸汽来旋转涡轮的方式，和火力发电的原理是相同的。不过，火力发电推动涡轮机的工作流体必须靠燃烧重油或煤碳来维持，不但费时且过程中易造成污染；相反的，地热发电等于把锅炉和燃料都放在地下，只需将蒸汽取出便能够达到发电的目的。 对于做为工作流体的高温地热水，通常采“闪化蒸汽处理”，也就是让它因压力骤降而迅速汽化，紧接导入低压蒸汽涡轮机产生动力以发电。 工作流体若为干而高温的过热蒸汽，可直接通入涡轮机，若同时含有水蒸气和热水，则须先藉“汽水分离装置”将二者分离，待水蒸气推转涡轮机后凝结为热水，如果热水温度仍高，则可经闪化处理再利用或另作他途。发电系统末端之冷凝水经适当控温后排入河川，或回注地下以免地层下陷。  美国的地热资源地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。 利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前（2011年）能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。 地热供暖将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，备受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。此外利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源，用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。 地热务农地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田，可使农作物早熟增产；利用地热水养鱼，在28℃水温下可加速鱼的育肥，提高鱼的出产率；利用地热建造温室，育秧、种菜和养花；利用地热给沼气池加温，提高沼气的产量等。将地热能直接用于农业在中国日益广泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面积大小不等的地热温室。各地还利用地热大力发展养殖业，如培养菌种、养殖非洲鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等。 地热行医由于地热水从很深的地下提取到地面，除温度较高外，常含有一些特殊的化学元素，从而使它具有一定的医疗效果。如含碳酸的矿泉水供饮用，可调节胃酸、平衡人体酸碱度；含铁矿泉水饮用后，可治疗缺铁贫血症；氢泉、硫水氢泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等。由于温泉的医疗作用及伴随温泉出现的特殊的地质、地貌条件，使温泉常常成为旅游胜地，吸引大批疗养者和旅游者。[4] 再生能源 地热能岩浆/火山的地热活动的典型寿命从最低5000年到100万年以上。这么长的寿命使地热源成为一种再生能源。此外，地热库的天然补充率从几兆瓦到1000兆瓦(热)以上。地热资源能够可靠、安全和可持续性地运行。地热生产的可持续性也可从存在于热库岩石(含热量85%～95%)中的热源判断。 运转成本低地热发电不需锅炉、燃料，故其运转成本可相对降低。 附加价值多元化地热能源除可以之发电外，尚可供温室农业栽培、建物空调、温泉沐浴等使用，亦同时兼具观光、病理治疗等经济价值。 地热能源系属自产型之替代能源，其经济规模不但具备发展远景，且拥有能源供应稳定、产量适合开发等优点，还能与其他能源相互结合应用，节省相当大比率的其他燃料消耗，达到高温高效率的利用价值。 海洋热能发电有两种方式： 由于地热资源的开发，受环境先决条件之限制颇多，且开发过程中易造成环境污染，相对的其研究困难度也较大，因此即使在能源多仰赖国外进口的台湾，地热发电还是较少被考虑，其最主要的缺点如下： 初设成本高开发初期的探勘、钻井之费用极高，且所需相关技术之门槛皆极为严苛。 环境负荷大挖凿地热井将破坏地表自然景观并影响生态，对土地使用造成影响。 工安管理风险高发电时之蒸汽中可能带有毒性气体，热水中也可能溶有重金属等有害物质，对环境将造成污染；若曝露量高，工作人员甚至有遭受危害之虞。 不够稳定供应源位置掌握不易，且持续供应量之稳定度难以精确计算。 随着全世界对洁净能源需求的增长，将会更多地使用地热。全世界到处都有地热资源，特别是在许多发展中国家尤其丰富，它们的使用可取代带来污染的矿物燃料电站。到1997年末，全世界地热发电的装机容量为7950兆瓦。 作为一种高效节能的可再生能源技术，地源热泵技术近年来引起社会的重视。中国除青海、云南、贵州等少数省区外，其他省区都在不同程度地推广地源热泵技术。截至2006年底，中国已安装地源热泵系统的建筑面积超过3000万平方米。据不完全统计，中国地源热泵市场年销售额已超过50亿元，并以20%的速度在增长。 美国地热能开发商阿尔塔岩能源公司计划在2012年夏天用21天时间，以每分钟约3637升的速度，把冷水灌入俄勒冈州中部的纽贝里火山预先开凿好的实验井中，实验井深约3231米，下面是温度超过100摄氏度的无缝隙岩层。总量约注入约1亿升水，用以检验最新地热能技术。 根据设想，水压会令无缝隙岩层产生细小裂缝，引发微地震，形成储水空间。与此同时，水与岩层接触，温度升高。 科学家会利用灵敏的地震探测器绘制出岩层破裂情况图，待破裂直径达到一定程度后，开凿出另一个“生产井”，这样形成一个闭式回路，水蒸气就可以被带上地面，蒸汽推动涡轮，形成电能。这一过程被称为“增强型地热系统”。 为支持纽贝里火山实验，美国能源部拨款2150万美元。这一实验还吸引一些民间投资，谷歌公司就为它投资约630万美元。 利用增强型地热系统建造的电站在运行中没有温室气体排放，环境影响小，成本低。但运行过程中破坏岩石，可能会引发地震。
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