相較於其他再生能源有難以預測、間歇性的特質，地熱發電具備相對穩定的供電能力，是當今最適合做為基載電力的再生能源。文章摘錄歐盟執委會聯合研究中心報告，探討地熱能技術發展與困境。

開發地熱必須具備三大地質條件：熱源（如：火山）、地熱流體（抽出或流出地殼之地下熱水或蒸汽）與裂隙（提供熱液通道）。地熱能來自地核的熔岩，為儲存於地核熔岩中的龐大熱能；地下水將地熱從岩石的鑽孔或裂隙傳遞到地表，藉此獲取能源。

而地熱發電的原理為：使用地熱加熱地下水，形成蒸汽來推動渦輪機發電，過程中將地熱轉換為機械能，再把機械能轉換為電能。其中，深層地熱不受季節影響與具商業運轉實力等利基，近年來成為地熱技術之發展重心。透過工法改善與鑽井技術發展，能具體降低鑽井成本，有利於地熱資源規模化。以下概述其三大主要技術發展：

ㄧ、淺層地熱與深層地熱：地熱能依深度可區分為淺層地熱和深層地熱：淺層地熱為在地下深度3公里內所挖掘的地熱，深層地熱發電則是利用深度超過3公里的深層地熱。

（一）深層地熱：不受季節影響與具商業可行性，具備在供電結構中能擔綱彈性調度的角色，亦能同時供熱和發電，因此成為再生能源中做為基載電力選項之一。
1. 優點：深層地熱的地底高溫，足以將地下水加熱，產出蒸汽用來發電。深層地熱擁有龐大潛力，且其均化發電成本（Levelised Cost of Electricity, LCOE）已可與化石能源競爭，因此各國將深層地熱視為未來地熱技術發展之重點。
2. 缺點：就實務上而言，僅有小部分的地熱被提取用於發電，深層地熱的開發除了掌握地質與水文條件外，取熱技術（例如：需克服腐蝕與水垢）的技術障礙仍尚待突破。

（二）淺層地熱：資源則隨處可用，主要應用熱泵技術，利用經地熱加熱後的熱水與蒸氣進行發電，也可直接利用做為建築物冷暖空調、發電、乾燥、溫室種植與人工養殖等。目前常見的地熱發電大多是指淺層地熱，其發電效率與地熱溫度息息相關。
1. 優點：兩者相較，淺層地熱所需的發電成本較低。
2. 缺點：易受制於地質條件，淺層地下水要順暢流動需配合多孔隙的岩層做為路徑，才能將地熱儲集層（hydrothermal reservoir）內的熱水把熱帶至地表。

二、傳統熱液型地熱發電系統（Hydrothermal Geothermal Systems）：大多使用蒸汽渦輪發電機組，對地熱場址的蒸汽量及溫度條件要求較高，以（一）乾蒸汽式/閃發式發電廠（Dry Steam and Flash Plants）與（二）雙循環式發電廠（Binary plants）（使用有機朗肯循環機組（Organic Rankine Cycle, ORC）與卡林那循環機組（Kalina cycle））為主。

（一）乾蒸汽式/閃發式發電廠：
1. 乾蒸汽式發電：是最簡單的地熱發電法，鑿井後所探掘出的天然乾蒸汽可直接推動渦輪機發電，因此，對地熱場址的蒸汽量要求較高。
2. 閃發式發電：由地熱井所引出的熱水至分離器中閃蒸（flashing），使蒸汽與液體分離，利用分離出的乾蒸汽推動渦輪，藉此產生電能。

（1）優點：建置成本較低、系統結構簡單、發電效率較高適用於大型機組。
（2）缺點：對地熱場址的地溫與蒸汽溫度要求較高，若要達到較佳的發電效率，通常需要攝氏180°C以上的高壓熱水來產生足夠的蒸汽推動渦輪。且因地下流體具酸性的影響，容易導致管線有結垢、腐蝕的狀況，致使產能衰退。

（二）雙循環式發電廠：在約74-180°C的較低水溫下運作，利用地熱井引出的熱水煮沸工作流體（working fluid），通常是低沸點的有機化合物
（如：丁烷、氨等），接續於熱交換器（heat exchangers）加熱，汽化後推動渦輪機產生電力。普遍採用有機朗肯循環機組或與卡林那循環機組，優化熱交換器是提升效率的關鍵。

1. 優點：工作流體可循環，且地下熱流體透過熱交換器加熱，即便有腐蝕性或結垢物質，則僅對地熱水管線與熱交換器造成影響，而非在渦輪機結垢，適用於更普遍的中低溫度資源。
2. 缺點：初期建置成本高、發電系統需要輔助設備支持、發電效率較低適用於小規模機組。

三、深層地熱發電技術：加強型地熱系統（Enhanced Geothermal Systems, EGS）：為非傳統地熱系統，適用於深層地熱開發，其關鍵技術為透過工程外力破壞無隙岩層，形成裂隙或擴張既有縫隙，在乾熱岩（hot dry rock）中製造出儲集層做為熱交換區。再把水由注入井（injection well）引入熱交換區，在生產井（production well）中將熱水汽化，形成蒸氣進行發電。

(一) 優點：適用於具充足地熱，但蒸汽或熱水不足之區域，可突破地質限制並提高地熱的生產力。因人工儲集層位於地層內，進行熱交換的表面積顯著增加，有助於改善整體生產效益。
（二）缺點：依然有結垢的問題，加上用水流失，營運成本也隨之提高。且施工需先破壞地層，長期下來恐有誘發地震的疑慮。