历史

地热能源从天然的水池和温泉长期以来，它被用来做饭、洗澡和取暖。有证据表明印第安人早在一万年前就开始使用地热能做饭了。在古代，希腊人和罗马人使用温泉加热浴缸，地热空间加热的例子至少可以追溯到罗马城市庞贝古城在公元一世纪ce．这种地热能的利用最初仅限于在炎热的地方水蒸汽是可以接触到的。

尽管世界上第一个集中供暖系统安装在绍德-艾格，法国但直到19世纪后期，其他城市和工业才开始意识到地热资源的经济潜力。地热热被送到了第一户人家美国1892年，在温泉大道博伊西，爱达荷州到1970年，该市大部分地区都使用地热。最大、最著名的地热集中供热系统在雷克雅维克，冰岛从20世纪30年代开始，该市99%的地区都使用地热水为空间供暖。早期工业直接使用的应用包括提取硼酸化合物从Larderello的地热流体中意大利在19世纪早期。

第一个地热电力代也发生在拉德1904年，他开发了一个实验工厂。这是它的第一个商业用途技术1913年，在那里建造了一个生产250千瓦(kW)的工厂。地热发电厂于年投入使用新西兰从1958年开始，在北部的间歇泉加州在1960年。意大利和美国的核电站是干蒸汽设施，低渗透储层只产生蒸汽。然而，在新西兰，高温高压水自然形成了80%的混合物过热水和20%的蒸汽。直接从地面上来的蒸汽可以立即用于发电。它通过管道输送到发电厂。相比之下，来自地面的过热水从混合物中分离出来，并迅速变成蒸汽。目前大多数地热发电厂都属于后一种“湿蒸汽”类型。

到2015年，超过80个国家直接或就地利用地热能结合在ghp方面，中国、土耳其、冰岛、日本、匈牙利和美国处于领先地位。2015年全球直接使用的总装机容量约为73290兆瓦热电(MWt)，每年使用约163273千兆瓦时(587786太焦耳/年)，在加热模式下，年利用系数为28%，即工厂每年产生的能量(兆瓦时)除以工厂的装机容量(兆瓦[MW])乘以8760小时。

在21世纪初，有24个国家利用地热能发电，其中美国、日本和印度是领先者菲律宾印尼、墨西哥、新西兰和意大利。2016年在世界范围内发电装机容量约13,400兆瓦，年发电量约75,000千瓦时，利用率为71%(相当于每年满载运行6220小时)。许多地热田的利用率约为95%(相当于每年8322个满负荷运行小时)，是所有地热田中最高的可再生能源．来自发电厂的“废液”通常用于较低温度的应用，例如双循环电厂的底部循环，然后再注入储层。在美国、冰岛和德国都可以看到这种级联式的使用。

提取

地热能最好在高热梯度的地区找到。这些梯度发生在受近期火山活动影响的地区，位于板块边界的地区(如太平洋沿岸)火山带)，或在以薄地壳(热点)为标志的地区，例如黄石国家公园和夏威夷群岛．地热水库与这些区域相关的必须有热源、足够的水补给、具有足够渗透性的储层或断层，允许液体上升到接近地表，以及防止热量逸出的不透水盖层。此外，这些油藏必须具有经济上的可开采性(即在钻井范围内)。

从地热资源中加热的流体通过钻井开采，有时深达9100米(约3万英尺)，并通过泵送或自然自流(水的重量迫使它到达地表)提取。然后，水和蒸汽通过管道输送到发电厂发电，或通过绝缘管道(可能埋在地下或置于地面上)用于加热和冷却。一般来说，发电厂的管道长度被限制在大约1.6公里(1英里)，以最大限度地减少蒸汽中的热损失。然而，跨越几十公里的直接使用管道已经安装了一个温度损失小于2-5°C(3.6-9°F)，取决于流量。最经济有效的设施位于地热资源附近，以最大限度地减少建造长管道的费用。在发电的情况下，可以通过将设施设在电力附近来降低成本传输将电力输送到市场的线路。

疲惫

如果地热资源的采热速度超过了自然回热的速度，地热资源就会枯竭。通常情况下，地热资源可以使用20 - 30年;然而，随着时间的推移，能源产量可能会下降，使继续开发不经济。另一方面，自20世纪初以来，Larderello地热田和间歇泉(Geysers)一直在持续生产地热电力。虽然这两个油田的产量都有所下降，但通过钻新井和重新充电，这个问题已经得到了部分解决水的供应．在间歇泉，电力能力从1800兆瓦下降到约1000兆瓦，但通过将该油田置于一个运营商之下，并建造管道将废水输送到水库中，约200兆瓦的产能恢复了。诸如Reykjavík区域供热系统等项目自20世纪30年代以来一直在运行，产量几乎没有变化，俄勒冈理工学院的地热供暖系统自20世纪50年代以来一直在运行，产量没有变化。因此，通过适当的管理，地热资源可以持续使用多年，即使暂停使用一段时间，它们甚至可以恢复。