地球表面積約為5.1x108km,其中陸地表面積為1.49x108km,占29%;海洋面積達3.61x108km,占71%。環抱著我們的大海,不僅為人類提供航運、水產和豐富的礦藏,而且還蘊藏著巨大的能量。
通常海洋能是指依附在海水中的可再生能源,包括:潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等,更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質能等。
潮汐能
最早被人們認識并利用的海洋能是潮汐能。一千多年前的唐朝,我國沿海居民就利用潮力碾谷子,在山東地區就發現過早期的潮汐磨。11世紀的歐洲西海岸的潮汐磨房使早期工業國家走上發財至富的道路,并把它帶到美洲新大陸。20世紀50年代中期,在我國沿海出現潮汐能利用高潮,群眾自力更生、土法上馬興建了40多座小型潮汐電站和一些水輪泵站。由于各種技術原因,保留下來的只有浙江省沙山40kw潮汐電站。
潮汐發電是目前應用潮汐能最普遍的形式。其原理是在潮差較大的海灣或江河的入海口建攔海大壩,利用壩內外水位差推動水輪機發電,廠房和水輪發電機與水電站類似,屬低水頭電站。世界上有不少港灣和河口的平均潮差在4.6 m以上,北美芬地灣最大潮差有18m,法國圣馬洛港附近最大潮差有13.5m,我國錢塘江大潮時最大潮差有8.9m。第二次世界大戰后,世界上許多國家計劃建大型潮汐電站,聯合國《開發論壇》曾估計,到2000年全世界潮汐發電可達300至600億度電。但實際上動工興建的并不多。
波浪能
在海洋能中,人們對波浪能感受最深,全世界利用波浪能的設想數以千計,見于有文字的波能裝置專利可追述到1799年。目前世界上較為先進的波浪能發電裝置是英國制造的“海蛇號”和日本制造的“巨鯨號”。其中,海蛇號(Pelamis)波力發電裝置,由英國海洋動力傳遞公司(Ocean Power Delivery Ltd)研制的漂浮式發電器,它由若干個圓柱形鋼殼結構單元鉸接而成、可以將波浪能轉換成液壓能進而轉換成電能。海蛇號具有蓄能環節,因而可以提供與火力發電相當穩定度的電力。
溫差能
利用海洋溫差發電的概念,一百多年以前已被人們所知。1881年,法國物理學家阿松瓦爾在報紙上發表《太陽海洋能》的論文,提出海洋吸收并儲存太陽能,利用表面溫海水與下面冷海水的溫差使熱機做功。我國臺灣的紅柴海水溫差發電廠計劃利用馬鞍山核電站排出的36-38℃的廢熱水與300m深處的冷海水(約12℃)的溫差發電。該海水溫差發電系統由臺灣電力公司委托設計,初步設計已在1982年完成。
至于海洋能的其他形式??鹽差能、海流能等,在我國沿海地區都已經有了初步的利用。