目前使用的多是花环式海流发电站。它是用一串螺旋桨组成的，它的两端固定在浮筒上，浮筒里装着发电机，整个系统迎着海流的方向漂浮在海面上，就像迎宾会上献给贵宾的花环。这种发电站之所以要用一串螺旋桨组成，主要还是因为海流的流速小，单位体积内所具有的能量小的缘故。前面说海流具备很大的能量，那指的是总能量。实际上，要使水为人类做功，必须有两个条件：一是有一定的水量，二是具备一定的落差，使水流具有一定的流速才行。根据这个道理，要利用流速低的海流来为人类做功，用许多螺旋桨串在一起，才有可能得到较大的动力。
当然，这种海流电站的发电能力是比较小的，一般只能用来为灯塔灯船提供电力，至多不过为潜水艇上的蓄电池充充电而已。
那么，是不是利用海流发电，都得把一组螺旋桨串起来呢？几十年来，世界许多国家的科技人员都为此动了不少脑筋，他们一致的观点是想大规模地利用海流发电，非得另想办法不可。
后来，美国设计了一种驳船式的海流发电站，就是在船舷两侧装上巨大的水轮，在海流推动下不断转动而带动电机发出电。它所发出的电再通过海底电缆送到岸上。
预计每艘这种海流发电船的发电能力为五万千瓦，要比花环式海流电站的发电能力大多了。用驳船发电还有一个好处，一旦遇到大风刮来，它可以驶到附近港口避风，能够保证发电设备免遭恶浪的袭击。
科学家的设计中还有这种驳船式海流发电站的改进设计。他们准备把驳船两侧的水轮再做大些，使它的直径达到152米，这样一来，驳船式海流发电站的发电能力就更大了，一台就能发出7．5万千瓦的电力。科学家们打算把这种巨大的发电船安放在号称世界第一大暖流的墨西哥暖流里，他们说，如果在那里放置250条发电船的话，总容量将达到1875万千瓦，每年发出的电力，可以为燃油电厂节省出1．3亿桶的石油来。如果锚泊成千上万个发电船的话，海流发电所带来的经济效益就更加可观了。
不过，纸上谈兵的事往往都是比较简单的，真正要做起来将会遇到许多难以想象的问题，所以，科学技术界对这样的装置还在谨慎的试验之中。你看，仅仅是152米直径的轮子，把它放平下来，竟然比一个有400米跑道的足球场还要大些，不能不说是世界上少见的大轮子了。
在美国，加里·斯蒂尔曼自1976年以来一直在研究着一种新型的海流发电的方法，这就是降落伞式。这种发电装置设计独特，别具一格，结构简单，造价低廉，不论流速大小，均能顺利工作。整个装置用12把“降落伞”组成，它们串联在环形的铰链绳上。“降落伞”长约12米，每个“降落伞”之间相距约30米。当海流方向顺着“降落伞”时，依靠海流的力量撑开“降落伞”，并带动它们向前运动；当海流方向逆着“降落伞”时，依靠海流的力量收拢“降落伞”，结果铰链绳在撑开的“降落伞”的带动下，不断地转动着，铰链绳又带动安装在船上的绞盘转动，绞盘则带动发电机发电。
这种“降落伞”式海流发电站，目前正在佛罗里达海湾的海流中做试验。
那里的海流流速约为1．5米／秒，即每小时流动2．7千米，所发的电力再通过电缆输送到岸上。根据计算，假如把这种海流发电站置于流速为3米／秒的海流中，只要用40个直径为1．2米的降落伞拴在1500米长的绳子上，就可发电3．5万千瓦，又是一个多么令人鼓舞的数字！
于是，美国能源部作了一个推测，他们认为利用佛罗里达海流放置伞式海流发电站，总发电能力可达1000万千瓦，这更令人振奋。
但是，目前这个试验，有两个问题还没有得到解决，一是这么大的装置能否保证正常工作；二是海洋环境恶劣时，降落伞和绳子会不会很快地损坏。
这些还需要进一步实验和改进。然而，尽管如此，科学家们仍然说，对一些不需要很大电力而又偏僻的地方，这种装置还是有着显著优越性的。
日本这个岛国，地少人口多，天然能源资源极其短缺，因此他们在海洋能源上的研究利用投入了不少力量。日本的一个研究小组研究出海流通过强磁场而发电的新技术。它的基本原理与磁流体发电原理大体相同。磁流体发电是当今新型的发电方式，它用高温等离子气体为工作物质，高速垂直流过强大的磁场后直接产生电流。现在以海水为工作物质，当存有大量离子（如氯离子钠离子）的海水垂直流过放置在海水中的强大磁场时，就可以获得电能。磁流式发电装置没有机械传动部件，不用发电机组，海流能的利用效率很高，一旦获得成功，将会取代别的海流发电方式，成为海流发电的最优装置。未来人们再也不会因电力不足而伤脑筋了。
能源的新希望——温差发电
海潮、海浪及海流，气势逼人，奔流浩荡，人们可以直接感受到它们的巨大威力。
海洋中的热能——海水温度差能，它的热情和力量却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。一百年来，多少人为海洋热能的研究倾注了毕生的精力。特别是近些年来，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，可以把热量贮存起来，可海洋毕竟不是热水瓶，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，称做表层。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，海水温度变化比较小，水温约在26．7℃左右；第二层水深60～300米左右，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，称做主要变温层；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，温度降低到4℃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℃之间。
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，还将近13％的太阳能以热的形式被海洋吸收而贮藏起来。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℃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，著名的法国科学幻想小学作家儒勒·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℃所产生的蒸气压，与在冷凝器内冷却到15℃所产生的蒸气压，两者在温差为15℃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作功。在自然界中，要寻找温差为15℃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℃，海洋表层的水和深层的水也可能有15℃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℃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℃，代表深层的低温海水作冷源。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℃的温水居然猛烈翻泡沸腾起来，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。压力降低时，水沸腾的温度就低于100℃。压力越低，水沸点越低。比如，在1／8气压下，水的沸点是50℃，而在1／80的气压下，水的沸点变成了10℃。
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℃，却已经沸腾起来，大量的蒸汽就成了可以做功的动力，三盏电灯也因此能够明亮起来。
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℃，就能释放出1200亿千瓦的能量。
日本的科学家说得就更形象了，他们说，只要把日本海域内的热能利用起来，那么根据1975年日本消耗能量的情况看，这些热能可以够24个日本同时使用，到那时，其他形式的发电厂就可以关门休息了。
海洋的温差能居于海洋各种能源之首，因此，极大地吸引了各国的科学家，他们投入了大量的人力物力研制生产海洋温差发电装置。
最初人们设计了一种水温差发电站，是将海水直接引进保持真空的汽锅，由于真空锅内气压很低，进入真空汽锅的海水就可以沸腾蒸发变成蒸汽，然后通过专门设计的低压、低温汽轮机，带动发动机发电。通过汽轮机的蒸汽被引入由深层低温海水冷却的冷凝器，再重新凝结成水。
用这种方法虽然可以发电，但是，在建设和安装深层输水管道方面有很多困难。所以，有人对这种方法加以改进，将海水引入一个太阳能加温池，使海水加温到45－60℃，甚至达到90℃，然后再将温水引进真空的汽锅蒸发，进行发电。改进后的温差发电站，是用海边和水库里的水冷凝，这样就可以解决在海底安装输水管道的困难。
热带海面与中层海水的温差很大，最适宜采用这类发电装置。1979年5月29日，世界上第一座海水温差发电站，在美国的夏威夷成功地投入运行，为岛上居民、车站和码头供应了照明用电。夏威夷岛在太平洋中部，地处北纬20℃，附近海域的表层海水温度常年很高，冬季为24℃，夏季为28℃。在离岸只有1．2千米的地方，水深400米处就可获得10℃的冷海水，水深800米处就有5℃的冷海水，为海水温差发电提供了极为优越的自然条件。这座海水温差电站安装在驳船型的海上平台上，平台锚系在夏威夷岛东部约2．4千米的海上。装机容量达1000千瓦以上。世界上第一座海水温差发电站的建成和正常运行，不但证明了海水温差发电技术的可行性，并且提供了大量丰富的实践经验，还标志着海水温差发电已经开始从试验性发电转向大规模的开发利用阶段，夏威夷的海水温差发电站也将成为海水温差发电史上的又一里程碑，它为21世纪新能源的开发指明了方向。
利用海水温差发电，不仅可以获得电能，而且还可以获得很多有用的副产品。如海水蒸发后留下的浓缩水，用它可以提炼许多化工产品；废蒸汽冷凝后可以变成大量淡水或廉价的冰，这些都可以供给沿海工农业生产的需要。
21世纪，利用海水温差发电一定会成为现实，它将使人类生活更加多姿多彩，在能源领域大放异彩。
未来无尽的电能——生物电池
科学家做过这样一个实验：把酵母和葡萄糖的混合液放在装有半透膜壁的容器里，将这个容器浸在另一个较大的容器中，较大的容器中盛有纯葡萄糖溶液，其中有溶解的氧气。在两个容器中都插入铂电极，连接两个电极便得到了电流，这说明在微生物分解有机化合物的时候，就有电能随之释放出来。
根据这个原理制造出来的电池叫生物电池。生物电池比电化学电池有许多优点：生物电池工作时不发热，不损坏电极，不但可以节约大量金属，而且寿命比电化学电池长得多。
目前，生物电池作为电源，已试用于信号灯、航标和无线电设备，其中有的经过长期使用，效果仍然像刚开始那样。有一种用细菌、海水和有机质制造的生物电池，用作无线电发报机的电源，它的工作距离已达到10千米，用生物电池作动力的模型船也已在海上游弋。
从生物电池的工作原理，科学家们想到了海洋，一望无际的海洋就是一个巨大的天然生物电池。
海洋是生命的摇篮。在海洋的表层，阳光透入浅海，生长着许许多多的单细胞藻类：绿藻、褐藻、红藻等等，它们从海水中吸取了二氧化碳和盐类，在阳光下进行着光合作用，形成有营养的碳水化合物，同时放出氧，在海水中形成过多的带负电的氢氧离子。
海洋的底层是海洋动植物残骸的集聚地，也是河流从陆地带来丰富有机质的沉积场所。在黑暗缺氧的环境下，细菌分解着这些海底沉积物中的动植物残体和有机质，形成了多余的带正电的氢离子，于是海洋表层和底层的电位差产生了。实际上这是一个天然的巨大的生物电池。为此，科学家提出了在海洋上建立天然生物电站的设想，充分利用海洋表层水和海洋底层水的电位差产生电流。可以预料，随着科学技术的发展，未来人们将会在海洋上建起大型的天然生物电站，以便从海洋中取得大量电能。
