區域供熱，是一種通過隔熱管系統分配在集中位置產生的熱的系統，用于住宅和商業供熱需求，如空間供熱和水供熱。這些熱量通常來自燃燒化石燃料或生物質的熱電廠，但也使用僅供熱的鍋爐站、地熱供暖、熱泵和中央太陽能供熱，以及核能產生的熱能發電。與本地鍋爐相比，區域供熱廠可以提供更高的效率和更好的污染控制。根據一些研究，采用熱電聯產（CHPDH）的區域供暖是減少碳排放的最便宜的方法，并且是所有化石發電工廠中碳足跡最低的一種。第五代區域熱網不使用現場燃燒，并且現場的CO2和NO2排放為零；他們采用熱傳遞，這種熱傳遞使用的電能可能來自可再生能源，也可能來自偏遠的化石燃料發電站。斯德哥爾摩多能源系統使用CHP和集中式熱泵的組合。當存在大量間歇性發電時，這允許通過電產生熱量；而當間歇性發電的可用性較低時，則允許通過熱電聯產和集中供熱。

用于各種區域供熱系統的熱源包括：設計用于熱電聯產的電廠（CHP，也稱為熱電聯產），包括燃燒和核電廠、化石燃料或生物質的簡單燃燒、地熱、太陽熱、工業熱泵（從海水、河水或湖水、污水或工業過程中的廢熱中提取熱量）。

許多區域供熱系統的核心元素是純熱鍋爐站。另外一個熱電聯產廠（也稱為熱電聯產，CHP）與鍋爐平行往往添加。兩者的共同點是它們通常基于一次能源載體的燃燒。兩種系統的區別在于，在熱電廠中，熱量和電力是同時產生的，而在僅加熱的鍋爐站中，只會產生熱量。

對于以化石燃料為燃料的熱電聯產電廠，其熱量輸出通常可滿足冬季高峰熱負荷的一半，但一年將提供90％的熱量。夏季產生的大部分熱量通常會被浪費掉。鍋爐容量將能夠滿足全部熱量需求，并且可以彌補熱電聯產廠的故障。僅靠調整熱電聯產廠的規模來滿足全部熱負荷是不經濟的。在紐約市的蒸汽系統中，約為2.5 GW。德國擁有歐洲xxx的熱電聯產。

熱電聯產和區域供熱相結合在經濟上非常節能，但會現場排放CO2和NO2。一個簡單的火力發電廠的效率可以達到20–35％，而具有回收余熱能力的更先進的設施可以達到近80％的總能源效率。通過降低煙氣，有些可能會基于較低的發熱量接近100％。

核電站的廢熱有時用于區域供熱。熱電聯產和區域供熱的常規組合原理在核能方面的運用與在火力發電廠中的運用相同。俄羅斯有幾座熱電聯產核電站，2005年共提供了11.4 PJ的區域供熱。隨著新建核電站的興建，俄羅斯的核區域供暖計劃在十年內增加近三倍。

來自熱電聯產廠的其他核動力供暖在烏克蘭、捷克共和國、斯洛伐克、匈牙利、保加利亞和瑞士，每個發電廠的發電量高達約100兆瓦。核熱發電的一種用途是1974年在瑞典關閉的?gesta核電站。

在瑞士，貝茲瑙核電站為約2萬人提供熱量。

近年來，丹麥和德國越來越多地將太陽能用于區域供熱。系統通常包括季節間熱能存儲，以確保每天和夏季與冬季之間的熱量輸出一致。丹麥的Vojens為50兆瓦，Dronninglund為27兆瓦，馬斯塔爾為13兆瓦就是很好的例子。這些系統已逐步擴展，可滿足其村莊每年空間供暖需求的10％至40％。太陽能熱板在地面上地面安裝。熱量存儲是礦井存儲、井眼簇和傳統的水箱。在加拿大艾伯塔省德雷克著陸太陽能社區通過使用車庫屋頂上的太陽能熱板和井筒中的儲熱裝置，實現了供暖需求的年均97％的太陽能比例，達到了世界紀錄。

在斯德哥爾摩，xxx臺熱泵于1977年安裝，用于提供來自IBM服務器的區域供熱。如今，利用已處理的污水、海水、區域冷卻、數據中心和雜貨店作為熱源，裝機容量約為660兆瓦熱量。另一個示例是挪威的Drammen Fjernvarme區域供熱項目，該項目僅在8°C的溫度下就可從水中產生14 MW的水，工業熱泵被證明是區域供熱網絡的熱源。工業熱泵的利用方式包括：

1. 作為主要的基本負荷源，污水處理廠的排污口（通常在0?C到25?C之間）是低級熱源（例如河流、峽灣、數據中心、電站排污口）的水，使用熱泵的網絡溫度通常為60oC至90oC?。這些設備雖然耗電，但其熱輸出將比耗電量大三到六倍。使用熱泵從原污水中獲取熱量的區域系統的一個例子是挪威的奧斯陸，其熱量輸出為18兆瓦（熱）。
2. 作為從發電廠冷卻回路中回收熱量以提高煙氣熱量回收水平的一種手段（因為現在區域供熱廠的回流管已被熱泵冷卻），或者通過冷卻封閉的蒸汽回路并人為降低冷凝壓力，從而提高了發電效率。
3. 作為冷卻煙道氣的一種方法，可將工作流體（通常是水）從進樣后的60℃加熱到進樣前的20℃。使用熱泵回收熱量，可以將其出售并以更高的溫度（例如，約80°C）注入設備的網絡側。
4. 在網絡已達到容量的情況下，可以將較大的單個負載用戶從熱進料管（例如80 deC）中解耦出來，并在40℃（C）時連接到回流管上。通過向該用戶本地添加熱泵，進一步冷卻40°C的管道（熱量傳遞到熱泵蒸發器中）。然后，熱泵的輸出是用戶在40°C至70°C下的專用環路。因此，隨著環路的總溫差從80–40?C到80 ?C–x（x低于40?C），總的網絡容量發生了變化。