一、清洁能源技术的地热能技术
高温地热资源的最佳利用方式是地热发电。200~400℃的地热可以直接用来发电。
蒸汽型地热发电 是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存在于较深的地层中，开采难度大，故其发展受到了限制。主要有背压式和凝气式两种发电系统。
热水型地热发电
1）闪蒸系统
当高压热水从热水井中抽至地面，由于压力降低部分热水沸腾并“闪蒸”成蒸气，蒸气送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。
2）双循环系统
地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸气。蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循环，地热水则从热交换器回流注入地下。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。 用煤炭、石油、天然气的高品位能量烧锅炉变成低品位的热水来供暖时一种能源浪费，而且带来严重的空气污染。地热供暖时对低温地热资源（小于90℃）中的温度较高者的最佳利用方式。
1）常规地热供暖
冰岛利用90℃以上的地下热水，实现了首都雷克雅未克100%地热供暖和全国90%的地热供暖，是地热供暖的典范，也是世界唯一的无烟城市。天津的地热供暖面积占全国的70%以上，天津市地下富含80℃的地热资源，地下热水可直接送入暖气片系统供暖，单井一昼夜出热水2000立方米以上，可供10万平方米建筑面积采暖。经初次循环后地下热水温度降至40~48℃，还可用于地板供暖，可再扩大供暖2万~4万平方米。
2）地源热泵供暖
天津将地板供暖的地热二次回水（30~35℃），再用热泵提取热量，单井还可扩大供暖5万~6万平方米。
3）地热温室种植
利用地热对温室供暖，甚至用30℃左右的温水对土壤加温，就可以实施地热温室种植，在冬季生产反季节的高档新鲜蔬菜，在北方的地热温室中可以生产香蕉、柑橘，还可以生产高档花卉，满足宾馆、旅游业和人民生活提高后的消费需求，创造很高的经济效益。
4）地热水产养殖
地热水产养殖的优势是：延长年内的养殖时间，并且特种鱼类可以高密度养殖，能提高单位水面积的成鱼产量。
二、地热资源——可持续开发利用的清洁能源
宾德智
（中国矿业联合会地热专业委员会）
1 广义的地热资源
人们认识地热是从自然出露的温泉、地球的火山活动的现象中开始的，习惯的将来自地壳深部、储存于地下岩石和岩石孔隙裂隙中的天然热能，称之为地热。将储存于地下、具有一定质量（品级）和数量，可供开发利用的这部分热能称为地热资源。可供开发利用的地热资源，因受开采技术条件的限制，不同历史时期有不同的认识。人类早期以利用天然出露的温泉为主，并不认识地热资源的真实含义；进入20世纪中后期大量开发利用地热资源的时代，对地热资源的利用主要限于地热异常区或有热储层分布的地区，将地热异常区及主要热储层中储存的、可以开发利用的地热作为地热资源来对待。直至今日，这还是大多数人的认识。应该说这是狭义的地热资源的观念。
近年来，随着热泵技术在供暖、空调方面的推广应用，使广泛分布的浅层地热能有了利用的可能，而且比开发深部地热资源更具有广泛性。由此可见，地热资源不仅是地热异常区及热储层中可开发利用地热能部分，而且还应包括广泛分布的浅层地热能中可开发利用的部分。依据近年来地热资源开发利用的发展变化，广义的地热资源包括以下三部分：
（1）变温层中的地温资源：位于地面表层，深度一般小于30m（因地而异），地热来自地球深部的热传导和太阳光的辐射，温度受年气温变化的影响，低于当地年平均气温，可通过水热交换方式利用其部分低品位地热（温）资源用于供暖或空调。
（2）浅层地热资源：位于常温层之下、较经济的开采深度一般小于200m的低品位地热资源，地热主要来自地球深部的热传导，温度略高于当地平均气温3～5℃，比较恒定，储存于地下岩石（土层）和岩石裂隙或土层孔隙的水体中，可通过水热交换方式利用其部分低品位地热资源用于供暖或空调。
（3）地热异常区及深部热储中的地热资源：即分布于地热异常区（一般为天然温泉出露区）及隐伏于地下深部热储中具有开采经济价值的高品位地热资源。地热来自地球深部的热传导和热对流，储存于地下岩石（土层）和岩石裂隙或土层孔隙的水体中，温度随深度或靠近地热异常区增加，且大于25℃，可利用的地热资源目前主要限于深度小于4000m的资源，通过钻井直接开采地下热水予以利用。
2 科技进步推动了地热资源应用方式的变化
地热资源的早期利用仅限于天然温泉，主要用于温泉洗浴、治疗某些疾病或健身。20世纪初期在意大利开始了地热发电方面的应用，随即一些有高温地热资源的国家开始效仿，但地热资源的利用不普遍，仍限于有地热资源天然出露的地区。20世纪中后期，世界能源危机，人们为寻求新的替代能源，开始重视深部地热资源的勘查与开发，地热资源的开发利用已不局限在天然温泉出露区和地热异常区，既注意高温地热资源的开发，也注意中、低温地热资源的普遍利用，地热资源勘查开发的范围不断扩大，开发利用的深度随钻井技术的提高而增深，至今，地热资源开发利用深度已达4000m，已广泛用于发电、供热、采暖、医疗洗浴、旅游康乐、农业温室种植与养殖等众多领域，成为发展清洁能源、改善人居环境、提高人们生活质量的重要资源依据。但这一时期的地热资源开发，仍限于直接开发利用地热水（汽），资源的利用率很低。据概略计算，一个地区通过开采地热水来利用地热资源，每年利用的热资源不足其储存资源量的万分之一。由于是要通过降低地热水水头来实现，随着开采时间的增长，热水水头下降深度日增，开采取水条件恶化，取水成本增加，而限制了其发展。为提高资源的利用率，保持热水水头的稳定和资源的持续利用，则需要通过热弃水的回灌来实现，即只利用热水中的热量，而不消耗其水量，对利用后的原水实行零排放，重新灌入原储层中加温，达到循环利用、重复利用的目的。这一作法无疑是增加了开发利用的成本，尤其是热储层埋藏深度大的地区，同样，限制了地热资源开发利用的发展。
近年来，热泵技术在供暖、空调中的应用，为浅层地热资源的利用带来了发展机遇。浅层地热，略高于当地平均气温，冬天其温度高于人居环境温度，利用热泵水热交换技术，提取其中的热能为居室供暖及生活热水；夏季其温度低于人居环境温度，又可利用热泵水热交换技术，为居室空调降温。浅层地热能虽然是低品位地热资源，以往不为人们所重视，但由于埋藏浅、开采方便，热储存量丰富，利用热泵水热交换技术实现冬季采暖、夏季空调的双向应用，已引起了人们的广泛关注，成为近年来地热资源开发利用的新趋势。
综上所述，我们可以看到，人类对地热资源的开发利用大体上经历了几个大的发展阶段，即：
初始阶段（20世纪初期以前）：此期以利用天然温泉为主，利用范围仅限于温泉出露地区，用途限于洗浴、医疗康乐。
发展阶段（20世纪）：此期由于现代工业与科学技术的快速发展，地质勘查、钻井、系统工程及自动控制等技术在地热资源勘查开发中的应用，推进了地热资源的全面开发利用，地热资源开采地区范围逐步扩大，深度不断加深，应用范围越来越广，应用技术日趋成熟。但此期仍主要限于高品位地热资源的利用，以直接开发利用地热水为主，地热资源的开发利用率还很低。
全面发展阶段（20世纪后期以来）：此期由于热泵技术的推广应用，开始了对浅层低品位地热资源的利用，使普遍分布的地热资源有了充分利用的可能，成为未来新能源开发利用的主体。
3 进入全面开发利用地热资源的时代
我们目前已进入了全面开发利用地热资源的时代，将丰富的、广泛分布的地热资源用于人们的生产、生活各个方面。
3.1 开发利用天然温泉，发展温泉旅游业
在我国南方地区及风景优美的天然温泉出露区，天然出露的温泉资源将得到普遍的开发，用于发展旅游、休闲、保健产业，以适应经济建设时期人们休闲、娱乐、健身的需要。温泉区将得到深度开发，建设更具多样性和文化品味，注重温泉景观的保护与温泉资源的持续利用，注重发挥温泉资源的综合效益。
3.2 开发深部中、高品位地热资源，发展地热供热采暖、休闲、娱乐及温室农业
在缺乏天然温泉出露但深部有地热资源分布的城镇地区，尤其是我国北方地区，利用现代勘查钻井技术，开发利用深部的中、高品位的地热资源，用于城镇居民生活供热采暖，替代部分矿物质能源，以改善人居环境。同时，将利用地热水的医疗矿水特性，发展医疗、休闲、保健产业，弥补城镇地区缺少天然温泉的不足，以满足人们物质文化生活的需要。也将开发深部地热资源，用于发展温室种植养殖业，以丰富人们的物质生活，满足生活多样化的需求。
深部地热资源的开发，将逐步由以单纯开采消耗地热水为主的模式，向开采与回灌相结合，降低地热水的实际消耗量，实现水热均衡开采的方向转化。为降低开采风险的地球物理勘查和钻井技术、为实现现代化管理的自动监测与信息技术、为优化资源配置的自动控制技术、为提高热资源的利用率的热泵技术等都将在今地热资源开发利用中得到广泛的应用。
3.3 开采低品位浅层地热资源，用于居室采暖与空调，替代部分常规能源
浅部低品位地热资源，因其分布普遍、埋藏浅、开发较易、有其自身的优势，利用热泵技术使其开发利用成为可能，现已得到了快速的发展，成为近年来地热开发利用的新宠。根据近年的发展情况看，可开发利用的范围将比深部中、高品位的地热资源更为广泛，主要用于城镇居民生活热水供应、冬季采暖和夏季空调。凡是具备建立水源井地质条件的地区，或者不具备建立水源井地质条件但有一定厚度的松散层分布地区，都可用地源热泵技术，予以开发利用。因其为清洁环保型新能源，在能源日益紧缺的形势下，开发利用以替代部分常规能源将是必然的趋势。
4 因地制宜合理开发保护地热资源
地热资源是普遍分布的可再生的清洁能源资源，在我国对其开发利用已比较普遍，应用范围很广，涉及人们生产、生活的方方面面，包括：发电、供热采暖、空调制冷、医疗洗浴、休闲娱乐、温室种植与养殖等。资源条件不同，利用方式也有所不同。应依据资源条件，因地制宜的合理开发与保护，实现资源的可持续利用。根据近年来我国各地地热资源开发利用的实际情况来看可归纳如下：
地热资源合理开发与保护简表
续表
三、地热能是清洁能源吗
地热能是一种新型的清洁能源。清洁能源一般是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，地热能主要是利用地球内部的熔岩产生的热量转化成的能量，是一种绿色低碳、可循环利用的清洁能源。
地热能是清洁能源吗
人类很早以前就开始利用地热能，例如温泉沐浴、烘干谷物、建造农作物温室、水产养殖等。
地热能具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，还包括多种形式，例如浅层地热能、中深层地热能、深层岩热等。
可再生能源一般是指原材料可以再生的能源，包括水能、风能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能等能源。
