海洋能源库
波浪能
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千千瓦，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率也仅为20~40千瓦/米。中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2~7千瓦/米。
波浪发电是波浪能利用的主要方式。此外，波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。波浪能利用装置大都源于几种基本原理，即利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动，利用波浪压力的变化，利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势能等。经过20世纪70年代对多种波能装置进行的实验室研究和80年代进行的实海况试验及应用示范研究，波浪发电技术已逐步接近实用化水平，研究的重点也集中于3种被认为是有商品化价值的装置，包括振荡水柱式装置、摆式装置和聚波水库式装置。
根据调查和利用波浪观测资料计算统计，我国沿岸波浪能资源理论平均功率为1285.22万千瓦，这些资源在沿岸的分布很不均匀。台湾省沿岸最多，为429万千瓦，占全国总量的1/3。其次是浙江、广东、福建和山东沿岸约为706万千瓦，约占全国总量的55%，其他省市沿岸则很少，仅为14万~56万千瓦，广西沿岸最少，仅8.1万千瓦。
全国沿岸波浪能源密度(波浪在单位时间内通过单位波峰的能量分布)以浙江中部、台湾、福建省海坛岛以北，渤海海峡为最高，达5.11~7.73千瓦/米。这些海区平均波高大于1米，周期多大于5秒，是我国沿岸波浪能能流密度较高，资源蕴藏量最丰富的海域。其次是西沙、浙江的北部和南部，福建南部和山东半岛南岸等能源密度也较高，资源也较丰富，其他地区波浪能能流密度较低，资源蕴藏也较少。
根据波浪能能流密度及其变化和开发利用的自然环境条件，首选浙江、福建沿岸地区为重点开发利用地区，其次是广东东部、长江口和山东半岛南岸中段。也可以选择条件较好的地区，如嵊山岛、南麂岛、大戢山、云澳、表角、遮浪等地，这些地区具有能量密度高、季节变化小、平均潮差小、近岸水较深、均为基岩海岸且岸滩较窄、坡度较大等优越条件，是波浪能源开发利用的理想地点，应作为优先开发的地区。
海流能
海流能是指海水流动的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化要平稳且有规律得多。潮流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一般说来，最大流速在2米/秒以上的水道，其海流能均有实际开发的价值。
海流能的利用方式主要是发电，其原理和风力发电相似，几乎任何一个风力发电装置都可以改造成海流发电装置。但由于海水的密度约为空气的1000倍，且装置必须放于水下，故海流发电存在一系列的关键技术问题，包括安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。此外，海流发电装置和风力发电装置的固定形式和透平设计也有很大的不同。海流装置可以安装固定于海底，也可以安装于浮体的底部，而浮体通过锚链固定于海上。海流中的透平设计也是一项关键技术。
我国沿岸潮流资源根据对130个水道的计算统计，理论平均功率为13948.52万千瓦。这些资源在全国沿岸的分布，以浙江为最多，有37个水道，理论平均功率为7090兆瓦，约占全国的1/2以上。其次是台湾、福建、辽宁等省份的沿岸也较多，约占全国总量的42%，其他省区较少。
根据沿海能源密度，理论蕴藏量和开发利用的环境条件等因素，舟山海域诸水道开发前景最好，如金塘水道、龟山水道、西侯门水道，其次是渤海海峡和福建的三都澳等，如老铁山水道、三都澳三都角。以上海区均有能量密度高，理论蕴藏量大，开发条件较好的优点，应优先开发利用。
盐差能
盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。
主要存在于河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。
盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。通常，海水和河水之间的化学电位差相当于240米水位差的能量密度。这种位差可以利用半渗透膜(水能通过，盐不能通过)在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。
盐差能的利用主要是发电。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。
将一层半透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有关。渗透压式盐差能转换的方法主要有水压塔渗压系统和强力渗压系统两种。
我国海域辽阔，海岸线漫长，入海的江河众多，入海的径流量巨大，在沿岸各江河入海口附近蕴藏着丰富的盐差能资源。据统计我国沿岸全部江河多年平均入海径流量为1.7伊1012~1.8伊1012立方米，各主要江河的年入海径流量为1.5伊1012~1.6伊1012立方米，据计算，我国沿岸盐差能资源蕴藏量约为3.9伊1015千焦耳，理论功率约为1.25伊108千瓦。
海底燃料
在这个能源日益紧张的世界，人们越来越多地寄希望于海洋，提出了各种各样开发和利用海洋能源的计划，其中有不少是令人信服和切实可行的。
在众多的发明和设想中，有科学家毫华德.A.威尔可博士的一份颇为吸引人的计划：在广阔的海洋空间中种植“燃料”，开辟无数的能源种植场。
种植什么呢？海带。人们在知道了海带的诸多用途之后，最近它又作为可以代替天然气甲烷的潜在能源，引起了海洋科学家和一些工业家的兴趣。海带能够吸收和储存大量的太阳能，而且生长极快，每天可长出1/3或2/3。
威尔可博士提出：“我们可以把海带移植到大洋中去，在那里种植和收获，并且将海带所储藏的能量变为甲烷气和乙醇，用来开车或开飞机。”他说干就干，很快做出了一个3公顷面积的种植场的计划，并充当了这项计划的负责人。
他与另一位热心此项工作的美国加州工业学院的诺尔教授一起，于1974年在太平洋上建立了第一个能源种植场。
这个种植场位于距离美国加州海岸96千米的不冻洋面上，他们移植了当地产的百余种海带中的一种大型海带巨藻的幼苗。在实际工作中他们遇到了不少问题，首先就是植物生长需要阳光，而在深暗的海洋底部光线极暗，移植的巨藻幼苗如何得到充足的阳光呢？人们想出了办法：建造一个木筏，筏上用聚丙烯绳索织成方格，把筏系留在水面2米处，并用长绳把筏固定住。
然后，由一小队海军把巨藻幼苗移植到水下的筏上，使之感到海洋变浅了。
人们高兴地发现，巨藻幼苗一旦固定下来，就开始朝着光线向上生长。
当它长到水面，一片片由小气囊支持的藻叶就像条条滑滑的绸带，在阳光照射下的海水中漂荡。这时，藻叶开始进行光合作用，悄悄地把太阳能转化成了化学能。
然而过了些时日，在定期检查中，人们发现这些植物生长得并不茂盛，它们似乎只是在挣扎着过活。这是什么原因呢？化学试验的结果表明，蓝色海水中的营养物质太少了！湛蓝的大洋深海，看起来非常美，但却是“生物的沙漠”，它缺乏维持生物生命的养料，几乎没有什么动植物能够在那里生活下去，因此也就没有任何生物在那里死亡和分解，结果使得那儿的海水十分“清洁”，没有有机物，也没有能够作为营养的那些矿物质。而靠近陆地的、呈现着绿色的海域，则挤满了各种各样的生物，以及数不清的活的和死的有机体，泻入海洋的河水又带来了大量已溶的有机物和无机物，这就使在水中生长的植物能够得到充足的养分，繁茂地生长起来。
怎样才能使藻幼苗在“生物的沙漠”中也蓬勃生长呢？唯一的办法就是施肥，包括氮肥、磷肥和微量养料。这些肥料在海洋底部是能够找到的。若干世纪以来，不少分散的动植物残留遗体浮流而来，沉积在海底，如果用泵把它们抽上来，不就变成免费的肥料了吗？
海底“黑金”(石油资源)
海洋深层有一种叫“黑金”的宝，开采这种“黑金”，经济价值最大。它就是从海洋深层喷出来的石油。
关于石油的称谓很多，有人称它为“动力之源”，有人称它为“机械之母”，有人称它为“工业的血液”，可见它的地位和作用不同一般。石油不仅是制造汽油、煤油、柴油等燃烧物的原料，而且是制造合成纤维、人造橡胶、化肥、塑料、酒精的原料。天上飞的，地下跑的，厂里转的，都要用上它。可以这样说，从陆地到海洋，从地下到宇宙空间，从吃的到穿的，都有它一份功劳，可谓“宝中之宝”。陆地上的石油储量有限，用一点少一点，按现在这个规模开采下去，曾有人估计，到2000年将用完全部储藏石油的87%，50年内可能全部用光。许多国家都在谋求别的出路。比如改用其他原料作为动力，但无论如何，短时间内，石油还是不可缺少的。眼前的办法只有两个：一个叫节流，一个叫开源。节流就是节约能源，让每滴石油充分发挥作用；开源就是寻找新的油源，从地底深层取出更多的石油。据法国研究所估计，世界石油资源的极限数为10000亿吨，可采石油储量的极限数为3000亿吨，其中海洋石油为50亿吨，占总量的45%。陆地上的石油已经开采得差不多了，所以开采海洋石油，显得更为重要。
海潮、海浪和海流，气势磅礴，奔流浩荡，人们能直接感受到它们的威力。
海洋热能
海洋中的热能——海水温度差能，它的热情和力量默默地包含在全世界145亿亿吨的海水中，虽然一时不能被人们所发现和理解，可是它内在的魅力终究深深地吸引了人们。100年来，多少人为海洋热能的研究倾注了毕生的精力。特别是近30多年来，更多的学者和工程师加入了对海水温差能开发利用的109行列，决心要让蕴藏量名列海洋能前茅的海水温差能也来为人类造福。
海洋像个热水瓶，可以把热量储存起来，可海洋毕竟不是热水瓶，因为海水温度是随着水深而变化的。这种变化可分为三层：第一层是从海面到深度60米左右，称作表层。这一层海水表面吸收太阳的辐射能，且受到风浪的影响使海水互相混合。因此，这一层海水温度变化比较小，水温在26.7益左右；第二层为水深60~300米，由于海水温度随着深度增加而急剧递减，海水温度变化较大，称作主要变温层；第三层深度在300米以下，称为深层海水，这一层海水因为受到极地流来的冷水影响，温度降低为4益左右。再往下到1500米深处时，水温几乎就没有变化了，常年维持在-1~2益。
赤道附近的海水受到太阳的直射而变热，除了蒸发而散发到大气中的能量外，还有将近13%的太阳能以热的形式被海洋吸收而储藏起来。这样，在赤道海域中海洋热能的收支平衡就遭到了破坏，出现了吸收多于放出的现象。
而在极地海域情况正好相反，是放出多于吸收，这就在整个地球上形成了新的热量平衡。这种新的热量平衡，是通过赤道海域不断向极地海域输送能量而建立起来的；而在极地海域，受冷的海水密度增大下沉到深处，再流向赤道海域。这种循环形成了海水垂直面上的水温变化，也为人类从海洋中取得能量创造了条件。科学家告诉我们，不要小看表层海水和深层海水相差20益的温差，它正是人类寄以莫大希望的巨大能量之源。
法国是海水温差能利用的故乡，早在1861年，着名的法国科学幻想小说作家儒勒·凡尔纳，就幻想利用海水中储藏的太阳能了。1881年法国科学家德尔松瓦第一个提出了温差发电的方案，他认为稀硫酸的水溶液在锅炉内加热到30益所产生的蒸气压，与在冷凝器内冷却到15益所产生的蒸气压，两者在温差为15益的条件下，它们的蒸气压力差约为两个大气压，这个蒸气压力差就可以用来做功。在自然界中，要寻找温差为15益的热源和冷源是十分容易的，如温泉的水和河里的水就可能相差15益，海洋表层的水和深层的水也可能有15益以上的温差。他的设想提出以后，美国、意大利和德国的科学家为实现这个设想进行了不懈的努力，但都没有获得成功。整整过去了45年，直到1926年，才有人第一次用实验证明了德尔松瓦设想的正确性。证明这个设想正确性的人，是他的学生——法国物理学家克劳德和工程师布射罗。
1926年11月15日，克劳德和布射罗当众进行了温差发电的实验。他们取来两只烧瓶，在其中一只烧瓶中装入28益的温水，代表表层温热的海水作为热源；另一只烧瓶里则盛放冰和水的混合物，使温度恒定在0益，代表深层的低温海水作为冷源。在连接两个烧瓶的一段粗玻璃管中，安装着一台十分精巧的汽轮发电机，组成了一个封闭的发电系统。
实验开始，当克劳德用抽气机把这个系统中的空气抽光，使内部的气压下降到原来的1/25时，28益的温水居然猛烈沸腾起来，水蒸气的强大气流，把汽轮发电机冲得飞转，霎时间，连接在电路中的三盏电灯一下子亮了起来。终于使利用海水温差发电的设想，变成了看得见摸得着的事实。
那么，克劳德为什么要用抽气机把实验系统中的空气抽光呢？
原来，水有一个特点，就是压力不同，沸腾时的温度也不同。压力降低，水沸腾的温度低于100益。压力越低，水的沸点越低。比如，在1/8气压下，水的沸点是50益，而在1/80的气压下，水的沸点是10益。
克劳德抽光了实验系统里的空气，使内部压力大大降低下来，于是，尽管海水的温度只有28益，却沸腾起来，大量的蒸汽成了可以做功的动力，三盏电灯也因而能够亮起来。
这三盏灯的明亮，为人类指明了方向。温热的海水已为寻找新能源的人们带来新的希望。据科学家预测，全球热带海洋的水温只要下降1益，就能释放出1200亿千瓦的能量。
