自從十八世紀工業革命以來，人類開始大量使用化石燃料，燃燒排放的二氧化碳快速累積，導致大氣中的二氧化碳濃度節節攀高而形成溫室效應，造成地球表面暖化現象，繼而引發全球氣候變遷的危機；因此，如何降低二氧化碳及其他溫室氣體排放，便逐漸成為國際發展趨勢。2011年日本311大地震引發太平洋海嘯，淹沒福島核電廠進而造成放射性物質的外洩，引發全球對核電安全的質疑與恐慌；在福島核災的陰影下，加強再生能源的使用更成為國際主流，各國的能源政策因而出現巨大的變化。再生能源如風力、太陽能、地熱等的開發利用，由於獲得廣泛的民意與政策支持，乃形成新興的能源產業。
地熱與風力、太陽能、海洋潮汐等同屬潔淨的再生能源。地熱能源來自地球內部，除了可直接供做溫室栽培養殖、工業加熱、區域供暖、以及溫泉健康理療等用途外，更因具有較高的能源密度以及不受地表天候影響的特點，可視為穩定、持續之能源來源，若用來發電更可作為基載電力之一環，這些特點使得地熱能源的開發利用，逐漸受到世界各國矚目。
地熱類型與發電方式
按熱源成因之不同，地熱系統可分為火山型與非火山型兩種。火山型地熱主要分佈於火山活動帶，如綠島、龜山島、大屯山地熱；非火山型地熱則多分佈於變質岩與沉積岩區，如宜蘭清水、土場、南投廬山、台東知本等。如依熱液儲集層型態之不同，則可分成蒸汽型(Steam-dominated)與熱水型(Water-dominated)兩類。全球已發現的蒸汽型地熱田為數不多，如美國加州之Geysers與意大利之Larderello，此類型的地熱田生產飽和或過飽和蒸汽，可直接用來發電，流程簡單，費用省效率佳。惟世界上大部份的地熱田屬於熱水型，多以受壓熱水型態藏存在儲集層中，地熱井生產以熱水為主、蒸汽為輔。一般而言，地熱儲集層之溫度可高達攝氏兩百度以上，低者則僅數十度；通常與火山或火成活動有關之地熱區，較容易形成高溫之地熱田；中溫(90～200℃)或低溫之地熱田則多與變質作用或區域地溫異常
有關。
地熱發電係指擷取地下熱能，將之轉換為機械能，然後再將機械能轉換為電能的過程。目前國際上開發利用的多屬蒸汽型及熱水型兩類地熱資源，前者產生的蒸汽可直接推動渦輪機來帶動發電機發電，後者熱水型的地熱發電則可分為閃發式及複循環式兩種。閃發式發電(圖1)係根據熱水的汽化溫度與壓力來設計，例如在0.3絕對大氣壓下，水的汽化溫度是68.7℃，可以透過降低壓力而使熱水沸騰變為蒸汽，以推動渦輪發電機發電；複循環式發電(圖2)則指利用地熱水間接加熱“低沸點工作流體”，使工作流體變為蒸汽，再來推動渦輪機做功的發電方式。這種複循環式發電方式既可利用100℃以上的地熱水(汽)，也可使用100℃以下的地熱水，但對於溫度較低的地熱水來說，發電效率也會較低，是否合乎經濟效益便成為開發與否的關鍵考量。
美國能源部於公元2000年開始推動Geopowering the West的計畫，除了已知的地熱資源開發外，觸角更深入到不具地表徵兆的深部地熱資源，並發展建構「加強型地熱系統」(Enhanced or Engineered Geothermal System, EGS)技術(圖3)，將地表水注入深部地層中，加熱後再取出來進行發電或供暖用途，希望藉由EGS技術來擴大擷取更深的地熱能以供人類使用，減少對化石能源的依賴，並提升能源的自主性。
國際發展趨勢
全球再生能源機構(The International Renewable Energy Agency, IRENA) 於2015年組成了全球地熱聯盟(Global Geothermal Alliance)，成員包括有三十多個國家代表、產業領袖和開發銀行等。成立此地熱聯盟的目的係希望在2030年，全球的地熱發電裝置容量能增加5倍，而作為地熱供暖的應用也能成長2倍。現階段，國際上的地熱開發利用呈現穩定成長的趨勢，許多地熱資源豐富的國家進展相當快速；相對地，有些國家則期待能得到外來的奧援與協助來開發其地熱資源。...更多內容，請見《機械新刊》雜誌。
