从总体上看，现今潮汐能开发利用的技术难题已基本解决，国内外都有许多成功的实例，技术更新也很快。
开发潮汐能的探究海洋潮汐现象，无论发生在什么地方，总是从两个方面表现出来。一方面是海面的高度发生不断的变化，即海水垂直方向上的升降运动，时高时低的海面使海水具有位能。另外，汹涌的潮水，排空而来，即海水向水平方向的运动，流动的海水又产生动能。而海水的涨落和潮流的流动，永远是一起产生、一起存在、一起变化、不可分离的。
潮位的涨落和潮流的流动，使海水中蕴藏着巨大的势能(位能)和动能，这就是可以开发的一种海洋能——潮汐能。潮汐能是取之不尽的。据科学家估计，地球上的潮汐能有30亿千瓦，其中可以开发的电量为2200亿千瓦时。地球上因潮汐涨落而没有被利用的能量比目前世界上所有的水力发电量还要多100倍！
潮汐能量的大小，受海岸地形、地理位置的影响。潮汐能在海水深度不大、狭窄的浅海港湾是相当可观的，而在三角洲河口的涌潮的能量就更为可观了。如果把举世闻名的钱塘江涌潮的能量用来发电，发电量可为三门峡水电站的1/2。
很早以前，潮汐能就被沿海的人们用来车水、推磨、锯木和搬运重物。例如中国的太平洋沿岸和英国、西班牙的大西洋沿岸，有相当多的地方是利用涨潮落潮的水位差来推动磨车碾磨谷物的。
在中国福建泉州市的东北与惠安县交界的洛阳江上，有一座着名的梁架式古石桥——洛阳桥，它建于宋皇五年到嘉佑四年(1053~1059年)。当我们游览参观这座至今保存完好的古桥时，一定会惊讶地提出，在900多年前的科学技术条件下，数十吨重的大石梁，是怎么架到桥墩上去的呢？说来很简单，当时的能工巧匠巧妙地利用了潮汐能。他们事先将石梁放在木浮排上，趁涨潮的时候，把木排驶入两桥墩之间。随着涨潮，潮水把石梁慢慢高举，当临近高潮石梁超过桥墩时，用不着花多少力气，就可以把石梁扶正对准桥墩，待落潮一到，大石梁就稳稳地位于桥墩上了。泉州的大潮潮差可达6米以上，对于巨大的潮汐能来说，高举大石梁简直不费吹灰之力。
以上讲的是直接利用潮汐能的方式，也就是将潮汐中蕴藏的势能和动能直接转变为另一种形式的机械能。这样的利用方式，既不方便，又大材小用。所以利用潮汐发电，将潮汐能转变成电能，是当今和未来人们奋斗的目标。
开发海浪能源
广阔的海洋，风大浪高，巨浪千里，含有巨大的能量。据估计，海浪的能量在1平方千米的海面上，波浪运动每秒钟就有25万千瓦的能量。
早在19世纪初，人们就对利用巨大的波浪能产生了浓厚的兴趣，直到20世纪40年代，才有人对波浪发电进行研究和试验；50年代出现了可供应用的波浪发电装置；60年代进入了实用阶段。
现在全世界已研制成功几百种不同的波浪发电装置，主要可归纳为4类。
(1)浮力式：利用海面浮体受波浪上下颠簸引起的运动，通过机械传动带动发电机发电。
(2)空气汽轮机方式：利用波浪的上下运动，产生空气流，以推动空气汽轮机发电。
(3)波浪整流方式：该装置由高、低水位区及单向阀门组成，当该装置处于浪峰时，海水由阀门进入高水位区；当它处于波谷时，高水位区的水流向低水位区，再流回海里，这种装置就是利用两水位之间的水流推动小型水轮机工作的。
(4)液压方式：利用波浪发电装置的上下摆动或转动，带动液压马达，产生高压水流，推动涡轮发电机。
波浪发电比其他的发电方式安全，不耗费燃料，清洁而无污染。如果在海岸设置一系列波浪发电装置，还可起到防波堤的作用。因此，近年来波浪发电备受世界各沿海国家的重视。各国纷纷做出规划，投资发展波浪发电，建立波浪发电站。
目前，英国和日本在波浪发电方面走在世界前列。日本的大多数航标浮筒、灯桩、灯塔等都靠波浪发电提供电源。美国海洋能技术公司近年一直致力于研究一种新的波能发电系统。据报道，他们已成功地研制出一种压电聚合物，这种聚合物在被海洋波浪拉伸时可以产生电能，这种方法可望代替传统的波浪发电系统。
从20世纪70年代中期开始，中国也开始研究波浪能发电技术，现在已经能够生产系列化的小型波浪能发电装置，以作为航标灯、浮标的电源。1985年，中国科学院广州能源研究所研制成功BD-102号波力发电装置，达到世界先进水平，受到世界能源界的瞩目。1990年12月，中国第一座具有实际使用价值的海浪发电站发电试验成功。随后，广东开始着手建造一座20千瓦的波力发电站。另外，国家还计划在山东、海南等地建造装机容量为100千瓦的波能发电站。
波浪发电的原理很简单。它是从使用打气筒给自行车打气得到启发而发明的。打气筒与海浪发电，乍看起来是风马牛不相及的事，它们之间有什么联系呢？
1898年，法国科学家弗勒特切尔认为，打气筒一拉一推的简单动作，是由人力来完成的，海水的波浪正是上下起伏运动的，这一动作为什么不能让海水的波浪来完成呢？于是，他设计了一个带有圆柱筒的浮体，用海浪的上下运动压缩圆柱筒内的空气。
弗勒特切尔的这次试验，不是利用海浪给自行车打气，而是去吹动一只哨笛，让它发出如同老牛低沉的吼声。人们把这样的浮体安装在航行有危险的地方，警告来往船只，这就是海上的“警笛浮标”，或称它是“雾号”。它是人们直接利用海浪能的初级形式。在雷达和无线电导航还没有诞生和普遍应用的年代，尤其在伸手不见五指的大雾天气，低沉浑厚、略带咽音的雾号，引导船只避开浅滩，绕过暗礁，在导航和发布大浪警报方面立下了极大的功劳。
自从警雾器诞生以来，法国沿岸、世界各个海区，以及中国有些地方，都陆续装置使用，从此海浪开始了为航海服务的征程。
既然海浪在圆柱筒内造成的压缩空气能够吹响哨笛，为什么不可以驱动汽轮发电机发电呢？
实现这个设想的第一个人是法国的波拉岁奎。他于1910年在法国海边的悬崖处，设置了一座固定垂直管道式的海浪发电装置，并获得了1千瓦的电力。
这次成功大大地鼓舞了热心于海浪发电的科学家们。
从此以后，关于利用海浪发电的设想如雨后春笋，不断涌现。但基本原理仍然是打气筒原理，就是利用波浪的一起一伏的上下垂直运动推动装有活塞的浮标，这个浮标就像一个倒装的打气筒。打气筒是人从上面一下一下地压活塞，而浮标则是从下面借助波浪的起伏运动一下一下地向上推活塞。由活塞与浮标的相对运动产生的压缩空气就可以推动涡轮机，并带动发电机发电。
目前，世界上已经能生产这种波浪发电的装置，并在海洋中运行。不过，这种波浪发电机的功率比较小，仅有60瓦、500瓦、1000瓦，多安装在灯塔上用于导航。
随着科学技术的发展，近年来波浪发电也有了新的进展。科学家利用在一根杆子的一端装上螺旋桨，当它浮在水面上下移动时螺旋桨就会转动起来的原理，设计了一种新型的波浪发电装置。
海浪发电装置翻新
20世纪80年代以来，海浪发电技术发展很快，发电装置日新月异。下面简要地介绍一些正在试验和应用的部分装置，以求对海浪发电装置有个大概的了解。
(1)筏式：这是英国气垫船的发明者库克爱尔设计的一种海浪发电装置，所以又叫库克爱尔式。它利用漂浮在海面上的形状如同木筏的浮箱，随海浪上下运动来摄取海浪能。把几个浮箱组成一组，用活动铰链连接在一起。相邻的浮箱之间，一处安装了活塞缸体，另一处安装了活塞杆。浮箱随海浪上下颠簸时，活塞杆在缸体内来回运动，或产生气压推动汽轮发电机工作，或像水泵一样把水抽到岸边蓄水库内，然后用水库水位的落差来发电。
(2)鸭式：这种发电装置像一只浮在水面上的鸭子。它的“胸脯”对着海浪传播的方向，随着海浪的波动，像不倒翁一样不停地来回摆动，利用摆动的能量来带动工作泵，推动发电机发电。这种装置是英国坦普尔顿大学肖尔特研究所在20世纪70年代设计成功的，它可以使海浪能量的90%转变成动力，机械效率特别高。
(3)空气涡轮式：它的发电原理就是打气筒的原理。1978年开始发电的日本“海明”号发电船就是这种装置，船上装有9台发电机组，每台机组的发电功率为125千瓦，总功率在1000千瓦以上，目前海浪发电居世界第一。
(4)“聚能”式：在岸边建筑起漏斗形的堤坝，把海浪的能量集中到一个很小的宽度上，从而激起几十米甚至上百米高的海浪。然后让这些海水涌入储水池中，以很大的流速、很大的落差推动水轮发电机组工作。在阿尔及尔沿岸已经建造了这样的海浪发电实验装置。
(5)水压式：近岸浪的压力有时可达每平方米几十吨，相当于几十米高的水柱压力。这个压力周期性地拍击着海岸，通过安装在海底的压力传感器内的液体，将压力传递到岸上，利用液体压力驱动液压发电机发电。
(6)水轮式：这是瑞典最近公布的一种新的海浪发电方法，目前正在瑞典哥德堡查尔莫斯工业大学进行模型试验。水轮机随着海浪一高一低、一上一下变化不停地旋转，从而带动发电机发电。
目前阻碍海浪发电装置普及使用的不是技术问题，而是经济效益差的问题。
通过一些国家的应用试验，每度电的费用在1美元以上，比潮汐发电还要贵几十倍，更不能同普通电站相比了。
大海闪烁的“眼睛”
黑夜，在黑沉沉的茫茫大海上，人们常常可以看到各种各样的灯光，有红、绿、蓝、橙、白、紫……有几秒钟一闪的，有一亮一暗的，也有长明不灭的。
这些灯就像大海上闪烁的眼睛，也很像天空中闪烁的星星，这就是指引航向的航标灯。
航标灯装在浮体上，浮体浮在海面上，锚系在航道两侧或海上航行危险的地方。航标灯的光源，最早使用油灯，后来使用乙炔气灯，乙炔气源由液化乙炔气瓶供应，后来采用电灯。航标孤零零地漂在海上，电灯的电源先是用蓄电池、太阳能电池，后来发展到使用海浪发电的电能。
航标灯浮上的海浪发电装置为空气涡轮式。这种发电装置是由日本益田善雄发明并试验成功的，所以也称益田式海浪发电装置。他苦心研究海浪发电近40年，对各种海浪发电方式进行了大量的试验和比较，最后研制成功这种海浪发电装置，并于1965年第一次安装在航标上使用，成为世界上最初利用海浪发电成功并付诸应用的实例。经过十多年的试验和使用，装置安然无恙，效果明显，所以益田式海浪发电装置被世界各国广为采用。
海浪发电航标，主要由航标灯、灯架、空气涡轮发电机组、浮体、空气管、压铁和锚链等部分组成。其中空气管相当于“海明”号的空气活塞室，它底部开口，海水在空气管的下半部上下波动，使空气管上半部的空气排出或吸入，驱动空气涡轮发电机发电，供航标灯使用。有时还配备少量蓄电池，当白天或海浪较大，电力有余时，就向蓄电池充电，以充分利用海浪发电的电能，不致白白浪费；当海浪较小，海浪发电装置输出较小或不能发电时，航标灯可由蓄电池供电，以保证航标灯工作的可靠性。
空气涡轮发电机用空气驱动，防止了海水直接接触的腐蚀，延长了机组使用寿命。又由于整个装置几乎没有传动部件，所以故障很少，基本上不必进行修理。对发电装置的定期保养，也可以与航标的例行检修结合起来进行。所以海浪发电装置的运行费用很低。另外，还有一个极为有利的因素，就是普通航标只要稍加改造，就可以改制成海浪发电航标。总之，技术上的可行和经济上的合算，将使海浪发电航标在世界各国获得推广。
中国的海浪发电航标近几年来发展很快，例如千瓦级的海浪发电装置的研究试验、海浪发电浮体的研究试验、固定管式海浪能转换装置的研究试验等，都获得了成功，目前已进入使用阶段。
水下的“风车”——海流发电
海流发电装置的基本形式与风车、水车相似，所以海流发电装置常被称为水下“风”车或潮流水车。海流发电装置基本上有以下几种形式。
(1)轮叶式：发电原理就是海流推动轮叶，轮叶带动发电机发电。轮叶可以是螺旋桨式的，也可以是转轮式的。轮叶的转轴有与海流平行的，也有与海流垂直的。轮叶可以直接带动发电机，也可以先带动水泵，再由泵产生高压来驱动发电机组。整个装置可以是固定式的，也可以是锚系式的；可以是全潜式的，也可以是半潜式的。虽然形式不同，但它们的原理都是相同的。
