辽阔浩瀚的海洋，不仅使人心旷神怡，而且使人迷恋和陶醉。然而，大海最诱人的地方，还在于它蕴藏着极为丰富的自然资源和巨大的可再生能源。那波涛汹涌的海浪，一涨一落的潮汐，循环不息的海流，不同深度的水温，河海水交汇处的盐度差都具有可以利用的巨大能量。另外，从占地球表面约70％的海水中，还可以取得丰富的热核燃料和氢。
海洋能主要来源于太阳能。它的分布地域广阔，能量比较稳定，而且变化有一定规律，可以准确预测。例如：海水温差和海流随季节而变化，而潮汐的变化则具有一定的周期性。
目前，世界各国有关海洋能源的研究和利用还处于初始阶段，因而海洋能属于有待开发利用的新能源。其中，对于潮汐能的开发技术比较成熟，已进入技术经济评价和工程规划阶段；波浪能的利用处于试验研究阶段；海洋热能的利用正在进行工程研究；海流和盐度差能的利用，仅处于研究阶段。
潮汐发电
那一望无际、水天相连的海面上，万顷波涛汹涌，巨浪此起彼伏。奔腾不息的海水，时而拍打海岸，激起雪白的浪花；时而又远离海岸，露出大片的海滩。海水这种按一定时间作有规律的涨落活动，就好像海洋在有节奏地进行“呼吸”，这就是人们常说的潮汐现象。
海洋的潮汐，是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。通常，将海水白天涨落叫“潮”，晚上涨落叫“汐”，合称为“潮汐”。由于月亮离地球较近，它对海水的吸引力约为太阳的2.7倍，因此月亮对海水的吸引力是产生潮汐的主要“元凶”。潮汐天天发生，循环不已，永不停息。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，随着海水水位的升高，就把大量海水的动能转化为势能；在落潮过程中，海水又奔腾而去，水位逐渐降低，大量的势能又转化为动能。海水在涨落潮运动中所蕴含的大量动能和势能，称为潮汐能。
相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差，称为潮位差或潮差。通常，海洋中的潮差比较小，一般仅有几十厘米，多的也只有一米左右。而喇叭状海岸或河口的地区，潮差就比较大。例如加拿大的芬地湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马孙河口、印度和孟加拉国的恒河口等，都是世界上潮差较大的地区。其中，芬地湾的最高潮差达18米，是世界上潮差最大的地方。
海水潮汐能的大小随潮差而变，潮差越大，潮汐能也越大。潮汐的能量是非常巨大的，据初步计算，全世界海洋储藏的潮汐能约有27亿千瓦，每年的发电量可达33480万亿度。所以，人们把潮汐能称为“蓝色的煤海”。
潮汐发电
随着科学技术的发展，人们已不满足于利用潮汐的力量来推动水车和水磨了，而是要用潮汐能来发电。目前，世界上法国、英国、美国、加拿大和阿根廷等许多国家都建造了潮汐发电站，其中以法国的朗斯潮汐电站最大，它的总装机容量为24万千瓦。
潮汐发电的原理与一般的水力发电相似，是在海湾或有潮汐的河口上建筑一座拦水堤坝，将入海河口和海湾隔开，建造一个天然水库，并在堤坝中或堤旁安装水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机推动水轮发电机组发电。
总的来看，潮汐发电具有如下优点：
1.潮汐发电的水库都是利用河口或海湾建成的，不占用耕地，也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大面积土地；
2.潮汐发电站不像河川水电站那样受洪水和枯水的影响，也不像火电站那样污染环境，是一种不受气候条件影响的、干净的发电站；
3.潮汐电站的堤坝较低，容易建造，投资也较少。
海浪发电
如果说潮汐象征着海洋在不停地进行“呼吸”，那么海浪就是海洋不断跳动着的脉搏。大海从来是不平静的，无风时它微波荡漾，有风时则巨浪翻滚。那奔腾咆哮的海浪猛烈地拍击着海边的岩石，发出雷鸣般的轰响声，激溅起高高的浪花。这是海浪在显示它那无穷的力量。
海浪
海浪的高度一般不超过20米，可是它冲击海岸时却能激起六七十米高的浪花。这浪花曾将斯里兰卡海岸上一个6米高处的灯塔击碎；拍打海岸的激浪曾把法国契波格海港3.5吨的重物抛过60米的高墙；在苏格兰，巨大的海浪把1350吨的庞然大物移动了10米；在荷兰的阿姆斯特丹，一个20吨重的海中混凝土块被海浪举起7米多高，又抛到距海面1.5米的防波堤上；1952年，一艘美国轮船在意大利西部海面上被浪头劈成两半，一半抛上了海岸，另一半冲到很远的海洋里。
由此可见，海浪蕴藏着巨大的能量。据测试，海浪对海岸的冲击力每平方米达20～30吨，最大甚至可达60吨。因此，人们早在几十年前就开始研究海浪能的利用，以便使它更好地为人类服务。
我国的黄海、东海的年平均波高1.5米，南海的平均波高1米，年平均波周期为6秒，据此可以估算出，我国沿海的海浪能约为每米20~40千瓦，总能量达1.7亿千瓦。全世界所具有的海浪能高达25亿千瓦，与潮汐能相近。
1964年，日本研制成了世界上第一个海浪发电装置——航标灯。虽然这台发电机发电的能力仅有60瓦，只够一盏灯使用，然而它却开创了人类利用海浪发电的新纪元。
利用海浪发电，既不消耗任何燃料和资源，又不产生任何污染，因而是一种干净的发电技术。这种不占用任何土地，只要有海浪就能发电的方法，特别适合于那些无法架设电线的海岛使用。
海浪发点设施
英国20世纪90年代初期在苏格兰建成了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站。英国是继挪威、日本之后利用海浪发电的第三个国家。英国的爱丁堡大学正在研制5万千瓦的海浪发电装置，而且还将在海岸以外的海面上建造海浪能发电站。挪威的科学家大胆提出用人力制造大的波浪来进行发电，这将使海浪发电的研究试验工作进入一个新阶段。
2008年8月，我国首座岸式海洋波浪力发电工业示范电站（国家“九五”重点攻关项目）——“汕尾100千瓦”岸式波力电站，在中国科学院主持下通过验收，标志着我国海洋波浪力发电技术达到实用水平。
目前，世界上已有几百台海浪发电装置投入运行，但它们的发电功率都比较小，需要进一步改进完善。海浪能是人们从海洋中可以获得的重要能源，也是一种亟待开发利用的现代新型能源。目前，世界上仅有日本、英国、挪威和我国建成了海洋岸式波浪能电站。
海水盐差发电
海水里面由于溶解了不少矿物盐而有一种苦咸味，这给在海上生活的人用水带来一定困难，所以人们要将海水淡化，制取生活用水。然而，这种苦咸的海水也大有用处，可用来发电，是一种能量巨大的海洋资源。
在大江大河的入海口，即江河水与海水相交融的地方，江河水是淡水，海水是咸水，淡水和咸水就会自发地扩散、混合，直到两者含盐浓度相等为止。在混合过程中，还将放出相当多的能量。这就是说，海水和淡水混合时，含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散，而淡水也在向海水扩散，不过渗透压力小。这种渗透压力差所产生的能量，称为海水盐浓度差能，或者叫做海水盐差能。
海水盐差能是由于太阳辐射热使海水蒸发后浓度增加而产生的。被蒸发出来的大量水蒸气在水循环过程中，又变成云和雨，重新回到海洋，同时放出能量。
由于海水盐差能的蕴藏量十分巨大，世界上许多国家如美国、日本、瑞典等，都在积极开展这方面的研究和开发利用工作。我国也很重视海水盐差能的开发利用，据估计，我国在河口地区的盐差能约有1.6亿千瓦。
海流能
顾名思义，海流就是海洋中的河流。浩瀚的海洋中除了有潮水的涨落和波浪的上下起伏之外，有一部分海水经常是朝着一定方向流动的。它犹如人体中流动着的血液，又好比是陆地上奔腾着的大河小溪，在海洋中常年默默奔流着。海流和陆地上的河流一样，也有一定的长度、宽度、深度和流速。一般情况下，海流长达几千千米，比长江、黄河还要长；而其宽度却比一般河流要大得多，可以是长江宽度的几十倍甚至上百倍；海流的速度通常为1～2海里/时，有些可达到4～5海里/时。海流的速度一般在海洋表面比较大，而随着深度的增加则很快减小。
风力的大小和海水密度不同是产生海流的主要原因。由定向风持续地吹拂海面所引起的海流称为风海流；而由于海水密度不同所产生的海流称为密度流。归根结底，这两种海流的能量都来源于太阳的辐射能。海流和河流一样，也蕴藏着巨大的动能，它在流动中有很大的冲击力和潜能，因而也可以用来发电。据估计，世界大洋中所有海流的总功率达50亿千瓦左右，是海洋能中蕴藏量最大的一种。
我国海域辽阔，既有风海流，又有密度流；有沿岸海流，也有深海海流。这些海流的流速多在0.5海里/时，流量变化不大，而且流向比较稳定。若以平均流量100立方米/秒计算，我国近海和沿岸海流的能量就可达到1亿千瓦以上，其中以台湾海峡和南海的海流能量最为丰富，它们将为发展我国沿海地区工业提供充足而廉价的电力。
利用海流发电比陆地上的河流优越得多，它既不受洪水的威胁，又不受枯水季节的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，完全可成为人类可靠的能源。
海流发电是依靠海流的冲击力使水轮机旋转，然后再变换成高速，带动发电机发电。目前，海流发电站多是浮在海面上的。例如，一种叫“花环式”的海流发电站，是用一串螺旋桨组成的，它的两端固定在浮筒上，浮筒里装有发电机。整个电站迎着海流的方向漂浮在海面上，就像献给客人的花环一样。这种发电站之所以用一串螺旋桨组成，主要是因为海流的流速小，单位体积内所具有能量小。它的发电能力通常是比较小的，一般只能为灯塔和灯船提供电力，至多不过为潜水艇上的蓄电池充电而已。
美国曾设计过一种驳船式海流发电站，其发电能力比花环式发电站要大得多。这种发电站实际上就是一艘船，因此叫发电船似乎更合适些。在船舷两侧装着巨大的水轮，它们在海流推动下不断地转动，进而带动发电机发电。所发出的电力通过海底电缆送到岸上。这种驳船式发电站的发电能力约为5万千瓦，而且由于发电站是建在船上，所以当有狂风巨浪袭击时，它可以驶到附近港口躲避，以保证发电设备的安全。
国外曾经研制了一种设计新颖的伞式海流发电站，这种电站也是建在船上的。它是将50个降落伞串在一根很长的绳子上来聚集海流能量的，绳子的两端相连，形成一个环形。然后，将绳子套在锚泊于海流的船尾的两个轮子上。置于海流中的降落伞由强大海流推动着，而处于逆流的伞就像大风把伞吸涨撑开一样，顺着海流方向运动。于是拴着降落伞的绳子又带动船上两个轮子，连接着轮子的发电机也就跟着转动而发出电来，它所发出的电力通过电缆输送到岸上。
海水温差能
辽阔的海洋，是一个巨大的“储热库”，它能大量地吸收辐射的太阳能，所得到的能量达60万亿千瓦左右；它又是一个巨大的“调温机”，调节着海洋表面和深层的水温。
海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水，海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20℃以上。通常，将深度每增加100米的海水温度之差，称为温度递减率。一般来说，在100~200米的深度范围内，海水温度递减率最大；深度超过200米后，温度递减率显著减小；深度在1000米以上时，温度递减率则变得很微小。
海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能，或称海洋热能。利用海水温差能可以发电，这种发电方式叫海水温差发电。
现在新型的海水温差发电装置，是把海水引入太阳能加温池，把海水加热到45℃~60℃，有时可高达90℃，然后再把温水引进保持真空的汽锅蒸发进行发电。
用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能。一座10万千瓦的海水温差发电站，每天可产生378立方米的淡水，可以用来解决工业用水和饮用水的需要。另外，由于电站抽取的深层冷海水中含有丰富的营养盐类，因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所，可以增加近海捕鱼量。
