多样的海洋能源

浩瀚的大海占据了70%的地球表面。人类在对陆地能源进行了数百年的挖掘之后，解决能源供给的未来必然会将目标放到辽阔的海洋上。大海里不仅有丰富的煤炭、石油这些矿产资源，更有真正意义上取之不尽，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。

它有自己独特的方式与形态，就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。在能源日趋紧张的今天，人们已经开始为未来开发海洋能源进行了技术储备。

波浪能

在海洋上，波浪中再大的巨轮也只能像一个小木片那样上下漂荡。大浪可以倾覆巨轮，也可以把巨轮折断或扭曲。由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。

海洋波浪能发电付诸实用的是气动式波力装置。道理很简单，就是利用波浪上下起伏的力量，通过压缩空气，推动汲筒中的活塞往复运动而做功。

60年代，日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入批量生产，产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外，还出口，成为仅有的少数商品化波能装备之一。

有关专家估计，用于海上航标和孤岛供电的波浪发电设备有数十亿美元的市场需求。这一估计大大促进了波力发电的研究。

潮汐能

潮汐现象来自于月球引力的变化。潮汐导致海水平面周期性地升降，给利用其发电带来了可能。

世界上潮差的较大值约为13—15m，但一般说来，平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的，不同的地区常常有不同的潮汐系统，他们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独特的特征。

潮汐发电有以下三种形式：

单库单向电站：即只用一个水库，仅在涨潮（或落潮）时发电。

单库双向电站：用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时不能发电。

双库双向电站：它是用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电。

潮汐发电需要的条件较为苛刻，潮汐的幅度必须大，至少要有几米。其次，海岸的地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。

20世纪初，欧、美一些国家开始研究潮汐发电。第一座具有商业实用价值的潮汐电站是1967年建成的法国郎斯电站。该电站位于法国圣马洛湾郎斯河口。郎斯河口最大潮差13.4米，平均潮差8米。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。

随着时间的推移，世界上适于建设潮汐电站的20几处地方，都在研究、设计建设潮汐电站。随着技术进步，潮汐发电成本的不断降低，进入2l世纪，将不断会有大型现代潮汐电站建成使用。

中国早在20世纪50年代就已开始利用潮汐能，尚在运行的潮汐电站还有近10座。最大的潮汐电站是浙江乐清湾的江厦潮汐电站，装机3200KW。是亚洲最大的潮汐电站。

温差能

温差能：又称海洋热能。利用海洋中受太阳能加热的暖和的表层水与较冷的深层水之间的温差进行发电而获得的能量。在南北纬30度之间的大部分海面，表层和深层海水之间的温差在20度左右；如果在南、北纬20度海面上，每隔15公里建造一个海洋温差发电装置，理论上最大发电能力估计为500亿KW。

1930年Claude在古巴的近海，首次利用海洋温度差能量发电成功，但是，由于发电系统的水泵等所耗电力比其所发出的电力更大，结果纯发电量为负值。然而人们并没有泄气。1979年，夏威夷的MINI-OTEC发电系统第一次发出了15kW的净发电容量。从技术上实现了温差能发电的可能。

盐差能

海洋盐差能发电的设想是1939年由美国人首先提出的。盐差能发电的原理是：其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能，再利用水轮机发电，具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械化学式等，其中渗透压式方案最受重视。

实际上开发利用盐度差能资源的难度很大。为了保障海水盐度梯度，需要不断地往水池中加入盐水。如果不断进行，水池水面会高出海平面数百米。这样就需要高功率的水泵，耗能巨大且不经济。而蒸汽压力法：使水蒸发并在盐水中冷凝，利用蒸气气流使涡轮机转动，则太消耗淡水，在战略上不可取。

目前对于盐差能发电的具体模式，还在探索之中。