海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。地球表面積約為5.1×10^8km^2，其中陸地表面積為1.49×10^8km^2占29%；海洋面積達3.61×10^8km^2，以海平面計，全部陸地的平均海拔約為840m，而海洋的平均深度卻為380m，整個海水的容積多達1.37×10^9km^3。一望無際的大海，不僅為人類提供航運、水源和豐富的礦藏，而且還蘊藏著巨大的能量，它將太陽能以及派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水里，不像在陸地和空中那樣容易散失。
簡介
海洋能(ocean energy)是海水運動過程中產生的可再生能，主要包括溫差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、鹽差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太陽和其他星球引力，其他海洋能均源自太陽輻射。
海水溫差能是一種熱能。低緯度的海面水溫較高，與深層水形成溫度差，可產生熱交換。其能量與溫差的大小和熱交換水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是機械能。潮汐的能量與潮差大小和潮量成正比。波浪的能量與波高的平方和波動水域面積成正比。在河口水域還存在海水鹽差能(又稱海水化學能)，入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差,若隔以半透膜,淡水向海水一側滲透，可產生滲透壓力，其能量與壓力差和滲透能量成正比。
地球表面積約為5.1×10^8km^2，其中陸地表面積為1.49×10^8km^2占29%；海洋面積達3.61×10^8km^2，以海平面計，全部陸地的平均海拔約為840m，而海洋的平均深度卻為380m，整個海水的容積多達1.37×10^9km^3。一望無際的大海，不僅為人類提供航運、水源和豐富的礦藏，而且還蘊藏著巨大的能量，它將太陽能以及派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水里，不像在陸地和空中那樣容易散失。
海洋能有三個顯著特點，1.蘊藏量大，并且可以再生不絕。2.能流的分布不均、密度低。3.能量多變、不穩定。
特點
海洋能具有如下特點：
1.海洋能在海洋總水體中的蘊藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。這就是說，要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。
2.海洋能具有可再生性。海洋能來源于太陽輻射能與天體間的萬有引力，只要太陽、月球等天體與地球共存，這種能源就會再生，就會取之不盡，用之不竭。
3.海洋能有較穩定與不穩定能源之分。較穩定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩定能源分為變化有規律與變化無規律兩種。屬于不穩定但變化有規律的有潮汐能與潮流能。人們根據潮汐潮流變化規律，編制出各地逐日逐時的潮汐與潮流預報，預測未來各個時間的潮汐大小與潮流強弱。潮汐電站與潮流電站可根據預報表安排發電運行。既不穩定又無規律的是波浪能。
4.海洋能屬于清潔能源，也就是海洋能一旦開發后，其本身對環境污染影響很小。
主要能量形式
1、潮汐能
因月球引力的變化引起潮汐現象，潮汐導致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動所產生的能量成為潮汐能。
潮汐與潮流能來源于月球、太陽引力，其它海洋能均來源于太陽輻射，海洋面積占地球總面積的71%，太陽到達地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分轉化成各種形式的海洋能。
潮汐能的主要利用方式為發電，目前世界上最大的潮汐電站是法國的朗斯潮汐電站，我國的江夏潮汐實驗電站為國內最大。
2、波浪能
波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能，是一種在風的作用下產生的，并以位能和動能的形式由短周期波儲存的機械能。波浪的能量波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面 的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩定的一種能源。
波浪發電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。
3、海水溫差能
海水溫差能是指涵養表層海水和深層海水之間水溫差的熱能，是海洋能的一種重要形 海洋能
式。低緯度的海面水溫較高，與深層冷水存在溫度差，而儲存著溫差熱能，其能量與溫差的大小和水量成正比
溫差能的主要利用方式為發電，首次提出利用海水溫差發電設想的是法國物理學家阿松瓦爾，1926年，阿松瓦爾的學生克勞德試驗成功海水溫差發電。1930年，克勞德在古巴海濱建造了世界上第一座海水溫差發電站，獲得了10kW的功率。
溫差能利用的最大困難是溫差大小，能量密度低，其效率僅有3%左右，而且換熱面積大，建設費用高，目前各國仍在積極探索中。
4、鹽差能
鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能，是以化學能形態出現的海洋能。主要存在與河海交接處。同時，淡水豐富地區的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。鹽差能是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。
據估計，世界各河口區的鹽差能達30TW，可能利用的有2.6TW。我國的鹽差能估計為1.1×10^8kw，主要集中在各大江河的出海處，同時，我國青海省等地還有不少內陸鹽湖可以利用。鹽差能的研究以美國、以色列的研究為先，中國、瑞典和日本等也開展了一些研究。但總體上，對鹽差能這種新能源的研究還處于實驗室實驗水平，離示范應用還有較長的距離。
5、海流能
海流能是指海水流動的動能，主要是指海底水道和海峽中較為穩定的流動以及由于潮汐導致的有規律的海水流動所產生的能量，是另一種以動能形態出現的海洋能。
海流能的利用方式主要是發電，其原理和風力發電相似。全世界海流能的理論估算值約為10^8kW量級。利用中國沿海130個水道、航門的各種觀測及分析資料，計算統計獲得中國沿海海流能的年平均功率理論值約為1.4X10^7kW。屬于世界上功率密度最大的地區之一，其中遼寧、山東、浙江、福建和臺灣沿海的海流能較為豐富，不少水道的能量密度為15～30kW／m^2，具有良好的開發值。特別是浙江的舟山群島的金塘、龜山和西候門水道，平均功率密度在20kW／m2以上，開發環境和條件很好。
發電方式
海洋熱能發電有兩種方式：第一種是將低沸點工質加熱成蒸汽； 第二種是將溫水直接送入真空室使之沸騰變成蒸汽。蒸汽用來推動汽輪發電機發電，最后從600～1000米深處抽冷水使蒸汽冷凝。
第一種采取閉式循環，第二種采取開式循環。
海水溫差發電，1930年在法國首次試驗成功，只是當時發出的電能不如耗去的電力多，因而未能付諸實施。現在，許多國家都在進行海水溫差發電研究。 實踐證明，開式循環比閉式循環有更多的優點：①以溫海水作工質，可避免氨或二氯二氟甲烷等有毒物質對海洋的污染；②開式循環系直接接觸熱交換器，價廉且效率高；③直接接觸熱交換器可采用塑料制造，在溫海水中的抗腐蝕性高；④能產生副產品——蒸餾水。開式循環也有缺點：產生的蒸汽密度低，汽輪機體積大；變成蒸汽的海水排回海洋后，會影響附近生物的生存環境。
海洋溫差發電
是以非共沸介質(氟里昂-22與氟里昂-12的混合體)為媒質，輸出功率是以前的1.1～1.2倍。一座75千瓦試驗工廠的試運行證明，由于熱交換器采用平板裝置，所需抽水量很小，傳動功率的消耗很少，其他配件費用也低，再加上用計算機控制，凈電輸出功率可達額定功率的70%。一座3000千瓦級的電站，每千瓦小時的發電成本只有50日元以下，比柴油發電價格還低。人們預計，利用海洋溫差發電，如果能在一個世紀內實現，可成為新能源開發的新的出發點。
潮汐發電
洶涌澎湃的大海，在太陽和月亮的引潮力作用下，時而潮高百丈，時而悄然退去，留下一片沙灘。海洋這樣起伏運動，日以繼夜，年復一年，是那樣有規律，那樣有節奏，好像人在呼吸。海水的這種有規律的漲落現象就是潮汐。
潮汐發電就是利用潮汐能的一種重要方式。據初步估計，全世界潮汐能約有10億多千瓦，每年可發電2～3萬億千瓦時。我國的海岸線長度達18000千米，據1958年普查結果估計，至少有2800萬千瓦潮汐電力資源，年發電量最低不下700億千瓦時。
世界著名的大潮區是英吉利海峽，那里最高潮差為14.6米，大西洋沿岸的潮差也達4～7.4米。我國的杭州灣的“錢塘潮”的潮差達9米。
據估計，我國僅長江口北支就能建80萬千瓦潮汐電站，年發電量為23億千瓦時，接近新安江和富春江水電站的發電總量；錢塘江口可建500萬千瓦潮汐電站，年發電量約180多億千瓦時，約相當于10個新安江水電站的發電能力。
早在12世紀，人類就開始利用潮汐能。法國沿海布列塔尼省就建起了“潮磨”，利用潮汐能代替人力推磨。隨著科學技術的進步，人們開始筑壩攔水，建起潮汐電站。
法國在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐發電站，電站規模宏大，大壩全長750米，壩頂是公路。平均潮差8.5米，最大潮差13.5米。每年發電量為5.44億千瓦時。
中國解放后在沿海建過一些小型潮汐電站。例如，廣東省順德縣大良潮汐電站(144千瓦)、福建廈門的華美太古潮汐電站(220千瓦)、浙江溫嶺的沙山潮汐電站(40千瓦)及象山高塘潮汐電站(450千瓦)。
波力發電
“無風三尺浪”是奔騰不息的大海的真實寫照。海浪有驚人的力量，5米高的海浪，每平方米壓力就有10噸。大浪能把13噸重的巖石拋至20米高處，能翻轉1700噸重的巖石，甚至能把上萬噸的巨輪推上岸去。
海浪蘊藏的總能量是大得驚人的。據估計地球上海浪中蘊藏著的能量相當于90萬億千瓦時的電能。
我國的海洋能
我國海洋能開發已有近40年的歷史，迄今建成的潮汐電站8座，80年代以來浙江、福建等地對若干個大中型潮汐電站，進行了考察、勘測和規化設計、可行性研究等大量的前期準備工作。總之，我國的海洋發電技術已有較好的基礎和豐富的經驗，小型潮汐發電技術基本成熟，已具備開發中型潮汐電站的技術條件。但是現有潮汐電站整體規模和單位容量還很小，單位千瓦造價高于常規水電站，水工建筑物的施工還比較落后，水輪發電機組尚未定型標準化。這些均是我國潮汐能開發現存的問題。其中關鍵問題是中型潮汐電站水輪發電機組技術問題沒有完全解決，電站造價亟待降低。
我國波力發電技術研究始于70年代，80年代以來獲得較快發展，航標燈浮用微型潮汐發電裝置已趨商品化，現已生產數百臺，在沿海海域航標和大型燈船上推廣應用。與日本合作研制的后彎管型浮標發電裝置，已向國外出口，該技術屬國際領先水平。在珠江口大萬山島上研建的岸邊固定式波力電站，第一臺裝機容量3kW的裝置，1990年已試發電成功。“八五”科技攻關項目總裝機容量20kW的岸式波力試驗電站和8kW擺式波力試驗電站，均已試建成功。總之，我國波力發電雖起步較晚，但發展很快。微型波力發電技術已經成熟，小型岸式波力發電技術已進入世界先進行列。但我國波浪能開發的規模遠小于挪威和英國，小型波浪發電距實用化尚有一定的距離。
潮流發電研究國際上開始于70年代中期，主要有美國、日本和英國等進行潮流發電試驗研究，至今尚未見有關發電實體裝置的報導。我國潮流發電研究始于70年代末，首先在舟山海域進行了8kW潮流發電機組原理性試驗。80年代一直進行立軸自調直葉水輪機潮流發電裝置試驗研究，目前正在采用此原理進行70kW潮流試驗電站的研究工作。在舟山海域的站址已經選定。我國已經開始研建實體電站，在國際上居領先地位，但尚有一系列技術問題有待解決。
近20多年來，受化石燃料能源危機和環境變化壓力的驅動，作為主要可再生能源之一的海洋能事業取得了很大發展，在相關高技術后援的支持下，海洋能應用技術日趨成熟，為人類在下個世紀充分利用海洋能展示了美好的前景。我國有大陸海岸線長達18000多公里，有大小島嶼6960多個，海島總面積6700平方公里，有人居住的島嶼有430多個，總人口450多萬人。沿海和海島既是外向型經濟的基地，又是海洋運輸和開發海洋的前哨，并且在鞏固國防，維護祖國權益上占有重要地位。改革開放以來，隨著沿海經濟的發展，海島開發迫在眉睫，能源短缺嚴重地制約著經濟的發展和人民生活水平的提高。外商和華僑因海島能源缺乏，不愿投資；駐島部隊用電困難，不利于國防建設；特別是西沙、南沙等遠離大陸的島嶼，依靠大陸供應能源，因供應線過長，諸多不便，非常艱苦。為了保證沿海與海島經濟持久快速地發展及人民生活水平的不斷提高，尋求解決能源供應緊張的途徑已刻不容緩。
我國海洋能的利用技術現狀
資料顯示，我國從20世紀80年代開始，在沿海各地區陸續興建了一批中小型潮汐發電站并投入運行發電。其中最大的潮汐電站是1980年5月建成的浙江省溫嶺市江廈潮汐試驗電站，它也是世界已建成的較大雙向潮汐電站之一。總庫容490萬立方米，發電有效庫容270萬立方米。這里的最大潮差8.39米，平均潮差5.08米；電站功率3200千瓦。據了解，江廈電站每晝夜可發電14～15小時，比單向潮汐電站增加發電量30%～40%。江廈電站每年可為溫嶺、黃巖電力網提供100億瓦/小時的電能。
除潮汐能外，重點開發波浪能和海水熱能。統計顯示，海浪每秒鐘在1平方千米海面上產生20萬千瓦的能量，全世界海洋中可開發利用的波浪約為27—30億千瓦，而我國近海域波浪的蘊藏量約為1.5億千瓦，可開發利用量約3000—3500萬千瓦，目前，一些發達國家已經開始建造小型的波浪發電站。
而海水熱能是海面上的海水被太陽曬熱后，在真空泵中減壓，使海水變為蒸汽，然后推動蒸汽輪機而發電。同時，蒸汽又被引上來，冷卻后回收為淡水。這兩項技術我國正在研究和開發中。
海洋能的優缺點
海洋能概述：開發利用潮汐、海流、海岸線和近海波浪的能量。
海洋能缺點：獲取能量的最佳手段尚無共識，大型項目可能會破壞自然水流、潮汐和生態系統。
海洋能優點：取之不竭的可再生資源，潮汐能源有規律可循，開發規模大小均可。海洋能指蘊藏于海水中的各種可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環境等優點，是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源。
波浪發電，據科學家推算，地球上波浪蘊藏的電能高達90萬億度。目前，海上導航浮標和燈塔已經用上了波浪發電機發出的電來照明。大型波浪發電機組也已問世。我國在也對波浪發電進行研究和試驗，并制成了供航標燈使用的發電裝置。將來的世界，每一個海洋里都會有屬于我們中國的波能發電廠。波能將會為我國的電業作出很大貢獻。
潮汐發電，據世界動力會議估計，到2020年，全世界潮汐發電量將達到1000-3000億千瓦。世界上最大的潮汐發電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河口電站，發電能力24萬千瓦，已經工作了30多年。中國在浙江省建造了江廈潮汐電站，總容量達到3000千瓦。 
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