北京处于温带季风气候区， 虽然因为举办奥运会，近些年越来越注重对各类污染加大治理力度，使绿化覆盖率达到49.5%，但环境问题依然困扰着北京。来自西部毛乌素沙漠带来的沙尘，与城市工业和居民使用资源造成的浮灰，使原本澄澈的首都天空中，沙尘暴与雾霾交替肆虐。因此，降低煤炭等资源在能源使用中的比例，增加清洁能源的开发与应用势在必行。
截至2000年，北京冬季供暖使用的煤炭约为600~700万吨，占全市能源消耗总量的18%，占全部煤炭消耗总量的1/3。天然气约占北京能源消耗总量的8~9%，燃起总量为11亿立方米。
经过10多年的发展，煤炭和天然气依旧是北京市主要的采暖能源，其余是电力，以及其他形式热源，如极少量的地热能和工业回收余热。采暖结构的主要方式，以城市集中热力网（暖气）为主，此外就是小区燃煤锅炉，以及燃气供热和电采暖，而城市集中热力网的8个热电厂和锅炉房，基本采用的都是煤和天然气这些火力能源。
虽然在十二五计划中，北京将用燃气热电中心取代燃煤设施，但目前看来，环境与能源供应问题依旧严峻。北京是一个能源匮乏却又消耗量巨大的大都市，98%的能源都要从外地调入，随着能源的消耗减少和经济的高速发展，所需要的能源成本也会越来越大。寻找新的可再生能源，就地解决能源问题，成为北京供暖能源结构调整的新方向，而就地取材、靠地取暖的地热资源，也成为北京整体供暖规划中的重点之一。
北京地热资源主要分布于北京平原地区，属于盆地传导性中低温地热田，地热资源属于热水型，温度范围为25~89℃。根据2006年北京市国土资源局的勘察报告，北京平原地区在深度3500m以内、水温大于50℃的地区面积约为2760平方米。
上世纪50年代，北京就已经开始了地热资源勘察，勘察小汤山温泉，为后来的小汤山温泉疗养院提供建设基础。
到了70年代，著名地质学家李四光带领地质专家们在北京平原进行深部地热资源勘察和评价，并且着手开发了一部分的地热资源，应用于温泉疗养和地热供暖，位于北京东城区的空军招待所，就是北京较早采用地热供暖的单位，井深1560米，水温接近60度，提供了2万多平米的建筑供暖。
上世纪80年代，在联合国开发计划署的资助下，提出北京城区地热资源勘察评价报告。但这一阶段，由于处于改革开放经济转型期，官方和民间对地热资源利用并不是很热衷，北京地区的地热资源开发速度放缓，但也能够平均每年增加5~6个地热井，值得一提的是小汤山地区利用地热资源，建立起现代农业园，利用水温68℃的地热井水，建立温室大棚100多亩，种植特种蔬菜花卉，并进行水产养殖。
到了本世纪初，国土资源部门依据北京地热勘探开发程度和地质构造，将北京平原划分为十大地热田，其中具有较好的利用价值的有小汤山地热田、北京东南城区地热田、良乡地热天和李遂地热田。北京平原每年可开采地热水总量为1.087亿立方米，所含热量为5.3亿千瓦时。
到2002年，北京市利用地热供暖的单位有20多家，每年减少向大气排放污染物753吨。北京市政府将地热采暖列为治理首都污染的措施之一，向地热供暖项目投资2000多万。
2008年，北京市包括工业及住宅的全部供暖面积为6.5亿平方米，并且在奥运村建设中，为了回应”绿色奥运“的环保倡导，利用地缘热泵技术，开采奥运村范围内的地热资源，开凿地热井，为奥运公园等建筑设施提供地热供暖。为了鼓励扩大地热供暖范围和规模，北京市政府部门还为采用地温能供暖小区的开发商提供每平方米30到50元的补贴。
经过近40年的不断努力，目前，北京地区已钻地热井200多个，累计钻井深度30万米，北京地热供暖单位已经发展到数十家，供暖面积超过40万平米，并且能够采用现今的地源热泵技术结合其他热源方式进行地下水源供暖。
2009年11月 《北京市供热采暖管理办法》中第五条规定，“鼓励利用清洁能源和可再生能源，推广应用节能、高效、环保、安全的供热新技术、新工艺、新设备、新材料，对节能效率高和环境效益好的供热技术和项目给予支持“，奠定了北京未来提升清洁能源供暖在整体供暖结构中比重的政策基础。
近两年来，由于雾霾造成的环境问题，为了有效治霾，2013年，北京市发展改革委牵头制定《北京市2013-2017年加快压减燃煤和清洁能源建设工作方案》，到2017年，全市燃煤总量比2012年削减1300万吨，控制在1000万吨以内；煤炭占能源消费比重下降到10%以下，优质能源消费比重提高到90%以上。
这项方案旨在改造环境，提高清洁能源比例，预计到2017年，北京市发展再生水热泵新增供暖面积500万平方米，实施地热供暖新增供暖面积500万平方米，在远郊新城、重点镇的公共建筑发展浅层地温利用新增供暖面积500万平方米。
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