研究意義
  我國廣泛分布著中低溫地熱資源，非常有利于供熱、養(yǎng)殖、種植等直接利用。據(jù)國際地熱協(xié)會(IGA) 2000年統(tǒng)計，我國地熱直接利用量已達37908TJ/a，居世界首位。我國的地熱直接利用中有很大一部分是用來供熱的，地熱供熱已在天津、北京、西安和黑龍江、河北等省市得到廣泛推廣，供熱面積已達1180萬平方米（2001年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）。熱別是天津市，地熱供熱面積已達860萬平方米，占全國的74%。
  然而由于目前在一定程度上存在著粗放型開發(fā)現(xiàn)象，我國的地熱利用還存在如下問題：
  1.利用結(jié)構(gòu)單一
  以地熱采暖為主要目的的地熱利用系統(tǒng)，不僅開發(fā)消耗的資源量很大，而且簡單的用熱之后，沒有進行很好的深度開發(fā)，就將大量的地熱水排放掉。使地熱資源的復(fù)合特征沒有充分的發(fā)揮，造成資源的較大浪費。
  2.利用技術(shù)、工藝及設(shè)備配套尚需進一步優(yōu)化
  目前在利用設(shè)備配套水平上，不能把地熱資源的能量充分利用和提取出來，從而使資源的利用率較低。歷史上遺留下來的老的地熱井系統(tǒng)中存在不經(jīng)濟、不合理、浪費大等問題。
  3.排放溫度高，造成資源浪費與新的環(huán)境問題
  在地熱采暖系統(tǒng)中，受常規(guī)的管網(wǎng)式供熱工藝和技術(shù)水平的限制，地熱水經(jīng)一級換熱后的溫度仍然很高，一般不低于40℃，不僅造成資源的嚴重浪費，又給環(huán)境帶來了熱污染。地熱作為一種清潔的新能源，市場的需求會愈來愈大。但不能只依靠增加地熱資源的開采總量來擴大利用規(guī)模和滿足市場需求，而是要依靠科技進步，提高利用水平。就目前利用的水平來說，還有很大的潛力可挖。從現(xiàn)狀看，排放溫度普遍在45 -50℃，地熱水開采出來的溫度平均在85℃，平均利用溫差為40℃，如果采用新技術(shù)把溫度降到20℃左右，可提取更多的熱量以利用。
  利用技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，是解決粗放式開發(fā)的關(guān)鍵問題。地熱開發(fā)利用中存在的不科學、不合理、不經(jīng)濟，浪費大、污染重的諸多問題，只有依靠科技才能解決。要借助于市場的推動，政府的協(xié)調(diào)，資源意識的增強，公眾的參與，大力推進地熱利用中新技術(shù)、新工藝、新方法的應(yīng)用，解決長期以來一直不好解決的諸如腐蝕問題、地熱棄水溫度高的問題、地熱資源的多種功能不能全部發(fā)揮的問題等。通過科技創(chuàng)新，把跨學科，跨領(lǐng)域的技術(shù)相互結(jié)合，取長補短，實現(xiàn)突破。

  基本概念
  為了解決地熱尾水排放溫度高、資源利用率低與環(huán)境熱污染問題，開發(fā)了地熱資源梯級利用技術(shù)。地熱梯級利用就是多級次地從地熱水中提取熱能，多層次地利用地熱能。通常情況下，可以將地熱能要供暖的總負荷分成高溫供暖部分與低溫供暖部分，先按照高溫供暖設(shè)計方法提供一部分供暖負荷，然后按照低溫供暖設(shè)計方法提供其余的供暖負荷。高溫供暖部分一般可以采用管網(wǎng)方式，低溫供暖部分可以采用地板輻射采暖和風機盤管。
  地熱梯級利用工藝充分發(fā)揮了地板輻射采暖、地熱熱泵的優(yōu)勢。地板輻射式采暖與熱泵技術(shù)，可以大大降低地熱水的排放溫度，從而提高熱利用率，即地熱水首先通過板式換熱器換熱，供管網(wǎng)系統(tǒng)采暖，再二次換熱供地板輻射采暖系統(tǒng)（完全非金屬系統(tǒng)也可直供），地輻射采暖系統(tǒng)下來的地熱水再利用熱泵技術(shù)提熱或直接供熱，或采用調(diào)峰。在這三個溫降級次間，根據(jù)需要，拓寬生活洗浴、康樂理療、礦泉水、花卉種植等項目，以減少這些配套項目所需要的資金投入和土地、能源、淡水資源的消耗，使地熱水的多種功能得以發(fā)揮。在以供熱為主要用途的系統(tǒng)，必須采取回灌開發(fā)方式，使當時不能完全消化的尾水重新回到熱儲層，經(jīng)過地下的熱交換，可以再開發(fā)出來更多的熱能。所有這些都需要以科技為先導，創(chuàng)新為突破，解決系統(tǒng)功能實現(xiàn)的瓶頸問題，依靠科技進步提高地熱資源利用的集約化水平。