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、養殖、種植等直接利用。據國際地熱協會(IGA) 2000年統計，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年統計數據）。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現象，我國的地熱利用還存在如下問題：
  1.利用結構單一
  以地熱采暖為主要目的的地熱利用系統，不僅開發消耗的資源量很大，而且簡單的用熱之后，沒有進行很好的深度開發，就將大量的地熱水排放掉。使地熱資源的復合特征沒有充分的發揮，造成資源的較大浪費。
  2.利用技術、工藝及設備配套尚需進一步優化
  目前在利用設備配套水平上，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中存在不經濟、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境問題
  在地熱采暖系統中，受常規的管網式供熱工藝和技術水平的限制，地熱水經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℃，如果采用新技術把溫度降到20℃左右，可提取更多的熱量以利用。
  利用技術的創新與發展，是解決粗放式開發的關鍵問題。地熱開發利用中存在的不科學、不合理、不經濟，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，政府的協調，資源意識的增強，公眾的參與，大力推進地熱利用中新技術、新工藝、新方法的應用，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揮的問題等。通過科技創新，把跨學科，跨領域的技術相互結合，取長補短，實現突破。

  基本概念
  為了解決地熱尾水排放溫度高、資源利用率低與環境熱污染問題，開發了地熱資源梯級利用技術。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，先按照高溫供暖設計方法提供一部分供暖負荷，然后按照低溫供暖設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揮了地板輻射采暖、地熱熱泵的優勢。地板輻射式采暖與熱泵技術，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，供管網系統采暖，再二次換熱供地板輻射采暖系統（完全非金屬系統也可直供），地輻射采暖系統下來的地熱水再利用熱泵技術提熱或直接供熱，或采用調峰。在這三個溫降級次間，根據需要，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揮。在以供熱為主要用途的系統，必須采取回灌開發方式，使當時不能完全消化的尾水重新回到熱儲層，經過地下的熱交換，可以再開發出來更多的熱能。所有這些都需要以科技為先導，創新為突破，解決系統功能實現的瓶頸問題，依靠科技進步提高地熱資源利用的集約化水平。