由于地形因素的影响，世界各临海地产生的潮汐大小会不同。我国杭州湾的潮差最大有893米，而北美芬地湾蒙克顿的潮差高达196米。潮涨潮落，就会产生动能。据统计，全世界的海洋潮汐能约有10亿多千瓦。其中，英吉利海峡为8000万千瓦，马六甲海峡为5500万千瓦，北海为3500万千瓦，北美芬地湾为2000万千瓦，我国黄海为5500万千瓦。“大海的脉搏”是如此地大，那么，能不能利用它来作动力呢？
其实，早在1000多年前的唐朝，我国劳动人民就利用了潮汐的动力，当时沿海一带的人民利用潮水来碾磨粮食和压榨甘蔗汁。50年代，我国还建起了潮汐水轮泵站，利用潮汐带动水泵，提取水来灌田。
潮汐能作动力，也一定可用来发电吧？科学家早就有这个想法。1912年，法国工程师在北海沿岸修了一座试验性的潮汐电站，拉开了潮汐发电的序幕。20年代，科学家们来到法国西北部的英吉利海峡朗斯河口，发现这里的潮汐适合发电。它的潮汐落差大，有135米；河口窄，只有750米宽，有利于修建拦海大坝。如果在大坝中间装上水轮发电机，就可以让潮水推动叶轮，带动发电机发电。1956年，终于在这里建起了一座试验性潮汐电站。通过试验，验证了发电是可行的。于是，从1960年开始，在这里正式建立起实用性潮汐电站，1966年工程完工。这座电站共装有24台1000千瓦的水轮发电机组，一年可发电544亿度。
我国也于1958年开始研制潮汐电站。到1979年，已经建成了山东乳山潮汐电站，装机容量为300千瓦；山东金港潮汐电站，装机容量165千瓦；浙江小沙山潮汐电站，原装机容量为40千瓦，后改造为200千瓦；浙江象山潮汐电站，装机容量为100千瓦。我国沿海潮汐资源丰富，据统计，如果全部用来发电，可得到11亿千瓦的电力，其中可供开发的达3500千瓦。如果这些潮汐都能利用，将是一种可观的动力。
浪高千尺可发电
浩瀚的大海充满活力。“无风三尺浪”，即使在无风的日子里，海面也在上下动荡着。
利用海浪横向运动能发电海浪的大小首先取决于风力。风越大，浪越高。大风起处，波涛汹涌，白浪滔天，真可谓“海涛汹涌似有千钧力，巨浪滚滚犹如万重山。”
一般海浪高度小于4米，大风暴的时候可达七八米甚至十几米。1933年2月7日，美国油船“拉梅波”号曾记录到34米高的特大海浪，足可使10层大楼“淹没”。
海浪拍击海岸，浪花飞溅，可产生极大的冲击力。实测结果告诉我们，海浪冲击海岸的力量，往往可达每平方米二三百千牛顿甚至590千牛顿以上！
历史有记载，巨大的海浪曾把一块60多公斤的石头卷到岸边40多米的高处，把一段上千吨重的混凝土防波堤连“根”
拔走，把一艘巨轮拦腰断成两截……这就是说，海浪确实是个了不起的“大力士”。在每一平方公里的海面上，运动着的海浪平均蕴藏有20万千瓦的能量。当巨浪像一座“水山”扑向海岸的时候，可在20秒钟之内对1公里长的海岸线产生几万千瓦小时的电能，这些电能足供上万个家庭使用1年。按照前苏联科学家的估算，全世界光是沿海区域的海浪能就有6亿千瓦，相当于全部电站装机容量的1／3。
但是可惜，像这样一笔巨大的可以再生的而且丝毫不会污染环境的能量资源，却至今还没有得到很好的开发利用。
100年以前就有人想到利用海浪发电，理论上已探讨了多年，40年代开始进行试验，50年代取得了一些进展，60年代有一些海浪发电装置投入运行。近年来，日本已有几百个小型海浪发电装置向导航浮标提供电力；美国、前苏联、瑞典等国开发了容量为1～20千瓦的小型海浪发电设备；后来居上的挪威建成了两个海浪电站，并开始对外承包建造海浪发电工程。
利用海浪发电是件麻烦事儿，因为海浪总的力量虽然很大，但分布分散，而且作用速度太慢。
1964年，日本制成了世界上第一个供航标灯照明用电的海浪发电装置，发电量很小，仅够一盏灯使用，但它开创了海浪发电的先河。
以后通过一次又一次的试验研究，人们才找到了一些更有效的海浪发电的方法和设备。比如从1976年以来，光是美国就有一百几十种有关海浪能利用的发明获得了专利。世界上现有海浪发电装置30多种，其中只有日本的“海明”号海浪发电装置的进展比较快。
“海明”号海浪发电装置利用海浪上下的力量工作。它是一个巨大的像油轮一样的浮体，长80米，高5米，宽12米，重约500吨，浮体的底部有20个“洞”，这些“洞”实际上是一个个空气室。当海浪不停地上下运动的时候，空气室中的空气不断地受到压缩和扩张，就像风箱一样，空气来回地冲向空气涡轮机的叶片并使它快速旋转，从而带动发电机发出电来。
在这里，海浪的升降运动起着一般发动机活塞的作用，它使海浪缓慢的升降运动变成高速气流冲动涡轮机后形成的快速旋转运动。由于装置结构简单，“海明”号能把 27％的海浪能转变成电能。
“海明”号海浪发电装置1978年建成，可以发电2500千瓦，发电成本要比其他发电方法低，1980年完成第一期试验，现在仍在试验之中。
挪威的科技人员克服重重困难，在1985年建成了两座海浪电站，地点在这个国家的南部大西洋沿岸的卑尔根市附近。
第一座海浪电站的工作原理与“海明”号完全一样，一根12米高、40吨重的钢制圆筒竖立在海边峭壁的裂缝中，当海浪通过管道进出圆筒时，圆筒里的水面跟着升降涨落，就像强力的活塞一样，使得圆筒顶部的空气排出或吸入，从而驱动涡轮机转动而发电。这个电站每年发电120万千瓦小时；如果把沿岸几个圆筒连接起来一道工作，就能利用海浪产生更多的电力。
第二座海浪电站的工作原理与第二座完全不同，它修建了一个锥形隧道，让海浪从几十米宽的隧道口进入，随着隧道越来越窄，涌来的海浪越升越高，最后在比海平面高3米的地方通过隧道出口流进一个小水库。水库的出口安装有水轮发电机，结果就像普通的水力发电一样，当水库里的海水从3米高处通过出口流回海洋的时候，就会推动水轮发电机发电。
挪威的海浪发电技术已经出口国外。他们首先在印度尼西亚的巴厘岛承建了一项海浪发电工程，电站的装机容量为1000千瓦。接着又在汤加王国建造一座2000千瓦的海浪电站，1990年竣工。
不仅可以利用海浪上下垂直运动的力量来发电，也可以利用海浪的左右横向运动把海浪能转换成机械旋转或摆动运动的能量。
英国人索尔特研制了一种“点头鸭”式的海浪发电装置，它的外形像个大凸轮，凸轮尖的一头绕凸轮轴转动，另一头是个中空的圆筒，圆筒上有向内向外的叶片。“点头鸭”连成一串，浮在海面上，海浪一来，它们就绕着凸轮轴左右摇摆，而圆筒上的叶片也跟着来回转动，把水赶进涡轮机，转动涡轮发电机发电。
瑞典人与英国人异曲同工，开发出一种海浪叶轮发电装置。这种发电装置由一串叶轮组成，当海浪迎面涌向叶轮时，海水进入叶轮，转动叶轮上的叶片，最后通过变速机构带动发电机旋转发电。
新型的海浪发电装置还有一种叫环礁式海浪电站，是由美国人开发设计的。这种电站是模仿海上圆环形礁石的产物，从海面上只能看到一个直径10米的圆圈，可水下的人工环礁却是个庞然大物，底部直径76米，有一个足球场那么大。
人工环礁的圆形壁是个导流罩，用来引导海浪向环礁中心流动。当海浪冲向环礁式电站时，海水将沿着环礁壁从四面八方按螺旋形路线涌向环礁中心，并在那里形成旋涡，转动水轮机发出电来。
一般来说，海浪发电装置利用海浪发电之后，海浪的能量大部分被消耗掉，结果是使大浪变小浪，小浪变微浪。因此，海浪发电不仅安全可靠，节省燃料，不污染环境，而且如果把发电装置连成一排，安置在海上，还可以起到消除海浪的防波堤的作用，对保护海岸和发展海洋渔业、养殖业等都有好处。
海流湍急好发电
浩瀚无际的海洋，亦像人的身体一样，有纵横交错、无以数计的“脉络”。这些“脉络”就是海流。海流种类繁多，有风吹成的“风海流”，有海水流动互补的“补偿流”，有海面高低气压造成的“倾斜流”，还有海水密度差异产生的“密度流”……海流有的在表层流，有的在深层动；有的向西行，有的朝东走；有流速湍急的，也有流速缓慢的；有长短不一，有宽窄不同；有温度高的暖流，也有水温低的寒流……正是这些川流不息，无处不见的海流，使海洋充满了活力；也正是这些奔腾不息的海流，生发着巨大的能量。
从加勒比海、墨西哥湾开始，横跨大西洋流向寒冷的北极的湾流，是世界第一大暖流，它以每小时4海里的速度快速流动，其流量约相当于全世界河川流量总和的120倍。如果从湾流中仅提取4％的能量，就可获得大约10～20亿瓦电，这相当于一座核电站的输出功率。
著名的黑潮是世界第二大暖流。它由北赤道发源，经菲律宾，紧贴我国台湾东部进入东海，然后经琉球群岛，沿日本列岛的南部流去，于东经142°、北纬32°附近海域结束行程。黑潮总行程达6000千米，平均流宽度150千米，平均流厚度300～400米，最大流速可达6～7节，比普通机帆船还要快，流量超过世界所有河流总流量的20倍。
海洋里，能量蕴含量最大的当推“中尺度涡”。“中尺度涡”是人类在20世纪70年代才发现的。它是一个高速旋转着的涡旋，直径50～200千米，深度可达2000米，类似于大气中的气旋和反气旋，其流速上层可达35厘米/秒，能量大约为大洋中平均流量的10～100倍。在世界大洋中部，几乎都有“中尺度涡”存在。目前已经知道，北太平洋西部和北大西洋西部最多，被称为“中尺度涡大观园”。“中尺度涡”的发现，被称为是70年代海洋水文物理学研究的一个重大成果，引起了人们的极大兴趣。
人类与海流关系十分密切。当人类离开陆地奔向海洋、乘船飘洋去发现新大陆时，就认识了海流，并和海流打上了交道。早在15世纪，哥伦布横渡大西洋，前往圣·萨尔瓦多时，遇到了一股向西流动的海流，这时，航船轻快地随流行驶，他才第一次知道海洋里有海流存在。他在日记里写道：“我注意到海水明显地自东向西流动，好像上帝驱使的一样。”其实，这位洋人也算是孤陋寡闻。我们的祖先早就研究过海流，秦朝时，徐福东渡采药，就懂得利用海流帮助航行了。据说，日本人曾利用黑潮从朝鲜往日本运粮食。
进入20世纪70年代，随着能源危机的出现，人们不再仅满足于利用海流行舟楫之便了，而要研究让海流发电。
把海流能量转换成电能的初次讨论，据说是在很不显眼的情况下进行的。1973年一个温暖晴朗的日子，三位海洋学家在美国斯特瓦尔特博士的办公室聚谈。他们望着窗外海面上奔流的湾流，你一言我一语，讨论起利用海流发电的问题来了。
不久以后，斯特瓦尔特和他的同事们又聚在一起，讨论在佛罗里达海峡建立电站的细节。他们设想建造巨大的螺旋桨驱动式水下能量转换器。报纸报道了这次聚会的消息，并以“水下风车”为题，刊登在头版。一位芝加哥的百万富翁约翰·麦克阿瑟看了报道，出资筹建研究海流发电的研究所，取名麦克阿瑟研究室。这个研究室在结束其研究工作时，发表了他们的看法，认为从海流中提供的电能可以采取三种方式供人们使用：一是直接以电能的方式用水下电缆输送到岸上；二是用洋流电能从海水中提取氢气，用管道输往大陆，或将氢气注入罐中运往陆地；三是用洋流电能制取压缩空气。
当时，美国的科学家们还设计了一些从海流中取电的具体方案。其中，以葛利·斯特尔曼发明的水下“降落伞”系统为好。这一装置可以将低速海流的能量转换成可以利用的能源。该装置包括两部分：一部分是安装在船上或平台上的带轴的轮子，另一部分是一根绕着轮子旋转像传送带似的环形缆。在这根缆上，装着一把一把形状似降落伞一样的帆，它们都向一个方向排列。当它们顺流而动时，这些“降落伞”在海流的冲击下，全都张开；当它们绕着环形缆转变后逆流而动时，伞便收拢起来。这样，“降落伞”的不停运动，通过环形缆带动轮子转动，而旋转的轮子就能驱使涡轮发电机发电。
利用海流发电的另一种方案是海流发电驳船。即把一艘改装的驳船拖入海流中，用锚链固定于海底。驳船的两侧分别装有1～3个大水轮，水轮在海流冲击下，不停地转动。由于海流流速不高，水轮转速也不高，通过变速机械，增速到每分钟1000转，便可以带动发电机发电了，发电量可达50兆瓦。
此后，美国加利福尼亚州的皮特·李沙曼组织设计了一个海流发电的方案，取名“科里奥利方案”，用以纪念19世纪法国的一位叫科里奥利的科学家。这位科学家提出了海流和气流运动由于受地球自转影响而发生偏向的原理。“科里奥利方案”设想将一组巨型水轮发电机布设在佛罗里达强海流区里，用以产生大量经济电力。其中心部件是一台二级转子，它由一对反向旋转的涡轮机构成，装在一种能大量搜集海流能量的导管内。
涡轮机转子采用链状叶片，它除了像普通涡轮机转子一样一端固定在中心轴上外，其顶端还与环形轮轴相联接，当海流通过导流管时，带动涡轮机像风车一样转动发电。“科里奥利方案”提出后，经过了三个阶段研究，1980年设计出直径11米的样机模型，1982～1984年进入样机试验。结果表明，在实验机组长110米，管道出口直径170米，流速为23米/秒时，发电功率达83万千瓦。
日本从1975年开始了利用黑潮暖流发电的研究。
到了20世纪80年代，日本进行了水池试验和海上试验。
同时，还提出了水平轴对称翼型直叶片转轮等新的海流发电方法。
