第一節(jié) 海洋能概念及分類
一、海洋能簡(jiǎn)介
海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。
地球表面積約為5.1×10^8km^2，其中陸地表面積為1.49×10^8km^2占29%；海洋面積達(dá)3.61×10^8km^2，以海平面計(jì)，全部陸地的平均海拔約為840m，而海洋的平均深度卻為380m，整個(gè)海水的容積多達(dá)1.37×10^9km^3。一望無(wú)際的大海，不僅為人類提供航運(yùn)、水源和豐富的礦藏，而且還蘊(yùn)藏著巨大的能量，它將太陽(yáng)能以及派生的風(fēng)能等以熱能、機(jī)械能等形式蓄在海水里，不像在陸地和空中那樣容易散失。
二、海洋能的類型
1、潮汐能
潮汐能是以位能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢(shì)能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由地球和天體運(yùn)動(dòng)以及它們之間的相互作用而引起的。在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋轉(zhuǎn)，這種水位的上升以周期為12h25min和振幅小于1m的深海波浪形式由東向西傳播。太陽(yáng)引力的作用與此相似，但是作用力小些，其周期為12h。當(dāng)太陽(yáng)、月球和地球在一條直線上時(shí)，就產(chǎn)生大潮；當(dāng)它們成直角時(shí)，就產(chǎn)生小潮。除了半日周期潮和月周期潮的變化外，地球和月球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還產(chǎn)生許多其他的周期性循環(huán)，其周期可以從幾天到數(shù)年。同時(shí)地表的海水又受到地球運(yùn)動(dòng)離心力的作用，月球引力和離心力的合力正是引起海水漲落的引潮力。除月球、太陽(yáng)外，其他天體對(duì)地球同樣會(huì)產(chǎn)生引潮力。雖然太陽(yáng)的質(zhì)量比月球大得多，但太陽(yáng)離地球的距離也比月球與地球之間的距離大得多，所以其引潮力還不到月球引潮力的一半。其他天體或因遠(yuǎn)離地球，或因質(zhì)量太小所產(chǎn)生的引潮力微不足道。如果用萬(wàn)有引力計(jì)算，月球所產(chǎn)生的最大引潮力可使海水面升高0．563m，太陽(yáng)引潮力的作用為O．246m，但實(shí)際的潮差卻比上述計(jì)算值大得多。如我國(guó)杭州灣的最大潮差達(dá)8．93m，北美加拿大芬地灣最大潮差更達(dá)19.6m。這種實(shí)際與計(jì)算的差別目前尚無(wú)確切的解釋。一般認(rèn)為當(dāng)海洋潮汐波沖擊大陸架和海岸線時(shí)，通過(guò)上升、收聚和共振等運(yùn)動(dòng)，使潮差增大。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比?；蛘哒f(shuō)，與潮差的平方和水庫(kù)的面積成正比。和水力發(fā)電相比，潮汐能的能量密度很低，相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。世界上潮差的較大值約為13～15m，但一般說(shuō)來(lái)，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
潮汐是因地而異的，不同的地區(qū)常有不同的潮汐系統(tǒng)，它們都是從深海潮波獲取能量，但具有各自獨(dú)特的特征。盡管潮汐很復(fù)雜，但對(duì)任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。海洋潮汐從地球的旋轉(zhuǎn)中獲得能量，并在吸收能量過(guò)程中使地球旋轉(zhuǎn)減慢。但是這種地球旋轉(zhuǎn)的減慢在人的一生中是幾乎覺(jué)察不出來(lái)的，而且也并不會(huì)由于潮汐能的開發(fā)利用而加快。這種能量通過(guò)淺海區(qū)和海岸區(qū)的磨擦，以1.7TW的速率消散。只有出現(xiàn)大潮，能量集中時(shí)，并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方，從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有，但世界各國(guó)已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐能的站址。據(jù)最新的估算，有開發(fā)潛力的潮汐能量每年約200TW•h。
全世界潮汐能的理論蘊(yùn)藏量約為3X109kw。我國(guó)海岸線曲折，全長(zhǎng)約1.8X104km，沿海還有6O00多個(gè)大小島嶼，組成1.4X104km的海岸線，漫長(zhǎng)的海對(duì)藏著十分豐富的潮汐能資源。我國(guó)潮汐能的理論蘊(yùn)藏量達(dá)1.1X108kw，其中浙江、福建兩省蘊(yùn)藏量最大，約占全國(guó)的80.9％，但這都是理論估算值，實(shí)際可利用的遠(yuǎn)小于上述數(shù)字。
2、波浪能
波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種能源。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它實(shí)質(zhì)上是吸收了風(fēng)能而形成的。能量傳遞速率和風(fēng)速有關(guān)，也和風(fēng)與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān)。水團(tuán)相對(duì)于海平面發(fā)生位移時(shí)，使波浪具有勢(shì)能，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，則使波浪具有動(dòng)能。貯存的能量通過(guò)摩擦和湍動(dòng)而消散，其消散速度的大小取決于波浪特征和水深。深水海區(qū)大浪的能量消散速度很慢，從而導(dǎo)致了波浪系統(tǒng)的復(fù)雜性，使它常常伴有局地風(fēng)和幾天前在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的風(fēng)暴的影響。波浪可以用波高、波長(zhǎng)（相鄰的兩個(gè)波峰間的距離）和波周期（相鄰的兩個(gè)波峰間的時(shí)間）等特征來(lái)描述。
波浪能的大小可以用海水起伏勢(shì)能的變化來(lái)進(jìn)行估算，即P＝0.5TH2（P為單位波前寬度上的波浪功率，單位kw／m；T為波浪周期，單位s；H為波高，單位m，實(shí)際上波浪功率的大小還與風(fēng)速、風(fēng)向、連續(xù)吹風(fēng)的時(shí)間、流速等諸多因素有關(guān)。)。因此波浪能的能級(jí)一般以kw／m表示，代表能量通過(guò)一條平行于波前的1m長(zhǎng)的線的速率。南半球和北半球4O°～60°緯度間的風(fēng)力最強(qiáng)。信風(fēng)區(qū)（赤道兩側(cè)30°之內(nèi)）的低速風(fēng)也會(huì)產(chǎn)生很有吸引力的波候，因?yàn)檫@里的低速風(fēng)比較有規(guī)律。在盛風(fēng)區(qū)和長(zhǎng)風(fēng)區(qū)的沿海，波浪能的密度一般都很高。例如，英國(guó)沿海、美國(guó)西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū)，有著特別好的波候。而我國(guó)的浙江、福建、廣東和臺(tái)灣沿海為波能豐富的地區(qū)。
雖然大洋中的波浪能是難以提取的，因此可供利用的波浪能資源僅局限于靠近海岸線的地方。但即使是這樣，在條件比較好的沿海區(qū)的波浪能資源貯量大概也超過(guò)2TW。據(jù)估計(jì)全世界可開發(fā)利用的波浪能達(dá)2.5TW。我國(guó)沿海有效波高約為2～3m、周期為9s的波列，波浪功率可達(dá)17～39kw／m，渤海灣更高達(dá)42kw／m。
3、溫差能
溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。海洋是地球上一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱和蓄熱器。由太陽(yáng)投射到地球表面的太陽(yáng)能大部分被海水吸收，使海洋表層水溫升高。赤道附近太陽(yáng)直射多，其海域的表層溫度可達(dá)25～28℃，波斯灣和紅海由于被炎熱的陸地包圍，其海面水溫可達(dá)35℃。而在海洋深處50O～1000m處海水溫度卻只有3～6℃。這個(gè)垂直的溫差就是一個(gè)可供利用的巨大能源。在大部分熱帶和亞熱帶海區(qū)，表層水溫和1000m深處的水溫相差20℃以上，這是熱能轉(zhuǎn)換所需的最小溫差。據(jù)估計(jì)，如果利用這一溫差發(fā)電，其功率可達(dá)2TW。世界上蘊(yùn)藏海洋熱能資源的海域面積達(dá)6000萬(wàn)m2，發(fā)電能力可達(dá)幾萬(wàn)億瓦。由于海洋熱能資源豐富的海區(qū)都很遙遠(yuǎn)，而且根據(jù)熱動(dòng)力學(xué)定律，海洋熱能提取技術(shù)的效率很低，因此可資利用的能源量是非常小的。但是即使這樣，海洋熱能的潛力仍相當(dāng)可觀。另外，許多具有最大溫度梯度的海區(qū)都位于發(fā)展中國(guó)家的海域，可為這些國(guó)家就地提供能源。而在中國(guó)，根據(jù)中國(guó)海洋水溫測(cè)量資料計(jì)算得到的中國(guó)海域的溫差能約為1．5X108kW，其中99％在南中國(guó)海。南海的表層水溫年均在26℃以上，深層水溫（800m深處）常年保持在5℃，溫差為21℃，屬于溫差能豐富區(qū)域。
4、鹽差能
鹽差能是以化學(xué)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。
地球上的水分為兩大類：淡水和咸水。全世界水的總儲(chǔ)量為1.4X109km3，其中97.2％為分布在大洋和淺海中的咸水。在陸地水中，2.15％為位于兩極的冰蓋和高山的冰川中的儲(chǔ)水，余下的0.65％才是可供人類直接利用的淡水。海洋的咸水中含有各種礦物和大量的食鹽，1km3的海水里即含有3600萬(wàn)t食鹽。
在淡水與海水之間有著很大的滲透壓力差（相當(dāng)于240m的水頭）。從理論上講，如果這個(gè)壓力差能利用起來(lái)，從河流流入海中的每立方英尺的淡水可發(fā)0.65kw•h的電。一條流量為1m3／s的河流的發(fā)電輸出功率可達(dá)2340kw。從原理上來(lái)說(shuō)，可通過(guò)讓淡水流經(jīng)一個(gè)半滲透膜后再進(jìn)入一個(gè)鹽水水池的方法來(lái)開發(fā)這種理論上的水頭。如果在這一過(guò)程中鹽度不降低的話，產(chǎn)生的滲透壓力足可以將水池水面提高240m，然后再把水池水泄放，讓它流經(jīng)水輪機(jī)，從而提取能量。從理論上來(lái)說(shuō)，如果用很有效的裝置來(lái)提取世界上所有河流的這種能量，那么可以獲得約2.6TW的電力。更引人注目的是鹽礦藏的潛力。在死海，淡水與咸水間的滲透壓力相當(dāng)于5000m的水頭，而大洋海水只有240m的水頭。鹽穹中的大量干鹽擁有更密集的能量。
利用大海與陸地河口交界水域的鹽度差所潛藏的巨大能量一直是科學(xué)家的理想。在本世紀(jì)70年代，各國(guó)開展了許多調(diào)查 研究 ，以尋求提取鹽差能的方法。實(shí)際上開發(fā)利用鹽度差能資源的難度很大，上面引用的簡(jiǎn)單例子中的淡水是會(huì)沖淡鹽水的，因此，為了保持鹽度梯度，還需要不斷地向水池中加入鹽水。如果這個(gè)過(guò)程連續(xù)不斷地進(jìn)行，水池的水面會(huì)高出海平面240m。對(duì)于這樣的水頭，就需要很大的功率來(lái)泵取咸海水。目前已 研究 出來(lái)的最好的鹽差能實(shí)用開發(fā)系統(tǒng)非常昂貴。這種系統(tǒng)利用反電解工藝（事實(shí)上是鹽電池）來(lái)從咸水中提取能量。根據(jù)1978年的一篇報(bào)告測(cè)算，投資成本約為50000美元／kw。也可利用反滲透方法使水位升高，然后讓水流經(jīng)渦輪機(jī)，這種方法的發(fā)電成本可高達(dá)10～14美元／kw•h。還有一種技術(shù)可行的方法是根據(jù)淡水和咸水具有不同蒸氣壓力的原理 研究 出來(lái)的：使水蒸發(fā)并在鹽水中冷凝，利用蒸氣氣流使渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種過(guò)程會(huì)使渦輪機(jī)的工作狀態(tài)類似于開式海洋熱能轉(zhuǎn)換電站。這種方法所需要的機(jī)械裝置的成本也與開式海洋熱能轉(zhuǎn)換電站幾乎相等。但是，這種方法在戰(zhàn)略上不可取，因?yàn)樗牡Ｑ鬅崮苻D(zhuǎn)換電站卻生產(chǎn)淡水。鹽差能的 研究 結(jié)果表明，其他形式的海洋能比鹽差能更值得 研究 開發(fā)。
據(jù)估計(jì)世界各河口區(qū)的鹽差能達(dá)30TW，可能利用的有2.6TW。我國(guó)的鹽差能估計(jì)為1.1X108kW，主要集中在各大江河的出海處。同時(shí)，我國(guó)青海省等地還有不少內(nèi)陸鹽湖可以利用。
5、海流能
海流能是另一種以動(dòng)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。所謂海流主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流動(dòng)以及由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動(dòng)。其中一種是海水環(huán)流，是指大量的海水從一個(gè)海域長(zhǎng)距離地流向另一個(gè)海域。這種海水環(huán)流通常由兩種因素引起：
1）海面上常年吹著方向不變的風(fēng)，如赤道南側(cè)常年吹著不變的東南風(fēng)，而其北側(cè)則是不變的東北風(fēng)。
風(fēng)吹動(dòng)海水，使水表面運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而水的動(dòng)性又將這種運(yùn)動(dòng)傳到海水深處。隨著深度增加，海水流動(dòng)速度降低；有時(shí)流動(dòng)方向也會(huì)隨著深度增加而逐漸改變，甚至出現(xiàn)下層海水流動(dòng)方向與表層海水流動(dòng)方向相反的情況。在太平洋和大西洋的南北兩半部以及印度洋的南半部，占主導(dǎo)地位的風(fēng)系造成了一個(gè)廣闊的，也是按反時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)的海水環(huán)流。在低緯度和中緯度海域，風(fēng)是形成海流的主要?jiǎng)恿Α?/p>
2）不同海域的海水其溫度和含鹽度常常不同，它們會(huì)影響海水的密度。
海水溫度越高，含鹽量越低，海水密度就越小。這種兩個(gè)鄰近海域海水密度不同也會(huì)造成海水環(huán)流。海水流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生巨大能量。據(jù)估計(jì)全球海流能高達(dá)5TW。海流能的能量與流速的平方和流量成正比。相對(duì)波浪而言，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多。潮流能隨潮汐的漲落每天2次改變大小和方向。一般來(lái)說(shuō)，最大流速在2m／s以上的水道，其海流能均有實(shí)際開發(fā)的價(jià)值。
全世界海流能的理論估算值約為108kW量級(jí)。利用中國(guó)沿海130個(gè)水道、航門的各種觀測(cè)及 分析 資料，計(jì)算統(tǒng)計(jì)獲得中國(guó)沿海海流能的年平均功率理論值約為1.4X107kW。其中遼寧、山東、浙江、福建和臺(tái)灣沿海的海流能較為豐富，不少水道的能量密度為15～30kW／m2，具有良好的開發(fā)值。值得指出的是，中國(guó)的海流能屬于世界上功率密度最大的地區(qū)之一，特別是浙江的舟山群島的金塘、龜山和西候門水道，平均功率密度在20kW／m2以上，開發(fā)環(huán)境和條件很好。
三、海洋能特點(diǎn) 分析
1、海洋能在海洋總水體中的蘊(yùn)藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長(zhǎng)度所擁有的能量較小。這就是說(shuō)，要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。
2、海洋能具有可再生性。海洋能來(lái)源于太陽(yáng)輻射能與天體間的萬(wàn)有引力，只要太陽(yáng)、月球等天體與地球共存，這種能源就會(huì)再生，就會(huì)取之不盡，用之不竭。
3、海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。較穩(wěn)定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩(wěn)定能源分為變化有規(guī)律與變化無(wú)規(guī)律兩種。屬于不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的有潮汐能與潮流能。人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律，編制出各地逐日逐時(shí)的潮汐與潮流預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)時(shí)間的潮汐大小與潮流強(qiáng)弱。潮汐電站與潮流電站可根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行。既不穩(wěn)定又無(wú)規(guī)律的是波浪能
4、海洋能屬于清潔能源，也就是海洋能一旦開發(fā)后，其本身對(duì)環(huán)境污染影響很小。
第二節(jié) 海洋能資源儲(chǔ)量
一、世界海洋能資源
世界海洋能理論蘊(yùn)藏量很大。世界的潮汐能約有10億千瓦，波浪能有約700億千瓦，海流能有100億千瓦以上，溫差能僅20°S到20°N之間的海域就有600億千瓦，鹽差能約為300億千瓦。因各地氣候等自然條件不同，海洋能分布很不平衡。潮汐能多分布在潮差大的喇叭形海灣和河口地區(qū)，加拿大的芬迪灣、巴西的亞馬遜河口、南亞的恒河口和中國(guó)的錢塘江口等都是潮汐能蘊(yùn)藏量大的水域。波浪能以中緯度海域較多，北海、墨西哥灣、孟加拉灣、阿拉伯海和南半球的西風(fēng)帶海域是波浪能集中地區(qū)。海水溫差能多分布在低緯度海域，熱帶海洋尤為豐富。海洋能的的潮汐能最早，11世紀(jì)就出現(xiàn)了潮汐磨坊。20世紀(jì)初建成試驗(yàn)性潮汐電站，1966年法國(guó)建成的朗斯潮汐電站（24萬(wàn)千瓦），是當(dāng)時(shí)最大的潮汐電站，現(xiàn)在世界上已有幾十座潮汐電站。蘇聯(lián)、加拿大等國(guó)正在建造大型潮汐電站。波浪發(fā)電 研究 和開發(fā)已有近百年歷史，現(xiàn)在全世界已有數(shù)百個(gè)小型發(fā)電浮標(biāo)裝置，用作航標(biāo)燈，日本、英國(guó)和挪威等國(guó)正在研制較大的波浪發(fā)電裝置，其中較大型的“海明”號(hào)波浪發(fā)電船已在日本海初步成功地把電力輸送到了岸上。海水溫差能利用原理于19世紀(jì)80年代初由法國(guó)人提出，小型溫差發(fā)電裝置于1920年問(wèn)世；后因冷水管被風(fēng)浪沖失而中斷。1979年，美國(guó)在夏威夷建成50千瓦的海水溫差試驗(yàn)站。
1980年以來(lái)，美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)海水溫差發(fā)電的 研究 又有新的發(fā)展。海水鹽能利用已經(jīng)開始 研究 ，并提出了一些設(shè)想方案。
二、中國(guó)海洋能資源
中國(guó)海洋能資源比較豐富，估計(jì)有潮汐能1億千瓦（可利用2000萬(wàn)千瓦）、近海波浪能2300萬(wàn)千瓦、南海和東海南部溫差能1.5億千瓦（可利用3000萬(wàn)千瓦）、河口海域鹽差能1.1億千瓦。目前海洋利用已取得一定成果，浙江江廈及江蘇、上海、山東和廣東等地已建成了8座潮汐發(fā)電站，在南海航標(biāo)燈浮標(biāo)上安裝了小型波浪發(fā)電裝置。海洋能因能量密度低和能量多變且不穩(wěn)定，使其開發(fā)利用難度較大，成本昂貴。但海洋能蘊(yùn)藏量巨大，能夠不斷再生，開發(fā)利用不消耗燃料，不污染環(huán)境，還能獲得水產(chǎn)養(yǎng)殖、消波防浪，發(fā)展航運(yùn)、保護(hù)海港、淡化海水、海底采礦等綜合效益。目前，在嚴(yán)重缺能的沿海、島嶼，把它作為補(bǔ)充能源加以利用還是可取的。隨著能源需求日益增長(zhǎng)和海洋能利用技術(shù)的進(jìn)步，海洋能將成為世界新能源的重要方面。
第三節(jié) 世界海洋能發(fā)展現(xiàn)狀
一、世界各國(guó)海洋能利用發(fā)展現(xiàn)狀
隨著陸地礦物燃料日趨枯竭和污染已趨嚴(yán)重，世界上一些主要的海洋國(guó)家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋，加大投入，促進(jìn)和加快人類開發(fā)利用海洋的步伐，均投入大量的人力物力，摸清資源狀況，制定發(fā)展計(jì)劃，組織科技項(xiàng)目到實(shí)用技術(shù)的試驗(yàn)。
如英國(guó)從20世紀(jì)70年代以來(lái)，制定了強(qiáng)調(diào)能源多元化的能源政策，鼓勵(lì)發(fā)展包括海洋能在內(nèi)的多種可再生能源。1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)大會(huì)后，為實(shí)現(xiàn)對(duì)資源和環(huán)境的保護(hù)，英國(guó)又進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)海洋能源的開發(fā)利用，把波浪發(fā)電 研究 放在新能源開發(fā)的首位，曾因投資多，技術(shù)領(lǐng)先而著稱、在蘇格蘭西海岸興建了一座裝機(jī)容量2萬(wàn)千瓦的固定式波力電站。在潮汐能開發(fā)利用方面，英國(guó)也進(jìn)行了大規(guī)模的可行性 研究 和前期開發(fā) 研究 ，并計(jì)劃在1997年在塞汶河口建造一座裝機(jī)容量為8.64兆瓦，年發(fā)電量約為170億千瓦時(shí)的潮汐電站。目前，英國(guó)已具有建造各種規(guī)模潮汐電站的技術(shù)力量，并認(rèn)為是極有潛力的世界市場(chǎng)。
美國(guó)把促進(jìn)可再生能源的發(fā)展作為國(guó)家能源政策的基石，由政府加大投入，制定了各種優(yōu)惠政策，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，已成為世界上開發(fā)利用可再生能源最多的國(guó)家，其中尤為重視海洋發(fā)電技術(shù)的 研究 。1979年，美國(guó)在夏威夷島西部沿岸海域建成一座稱為MINI－OTCE溫差發(fā)電裝置，其額定功率達(dá)50千瓦，凈出力達(dá)18.5千瓦，是世界上首次從海洋溫差能獲得具有實(shí)用意義的電力。
日本在海洋能開發(fā)利用方面也十分活躍，已成立了海洋能轉(zhuǎn)移委員會(huì)，僅從事波浪能技術(shù) 研究 的科技單位就有日本海洋科學(xué)技術(shù)中心等１０多個(gè)，同時(shí)還成立了海洋溫差發(fā)電 研究 所，并在海洋熱能發(fā)電系統(tǒng)和換熱器技術(shù)上已領(lǐng)先于美國(guó)，取得了舉世矚目的成就。
而法國(guó)早在上個(gè)世紀(jì)60年代就投入巨資建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐發(fā)電站，裝機(jī)容量達(dá)24萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量5億千瓦時(shí)的朗斯潮汐電站。
印度面對(duì)能源供應(yīng)不足、電力短缺的困境，在海洋能等可再生能源的開發(fā)利用上也逐漸加大投入，從減免所得稅和關(guān)稅、建立專門貸款機(jī)構(gòu)、吸引外資以及加快折舊等多方面實(shí)施優(yōu)惠政策，使其在短短的兩三年內(nèi)一躍跨入世界可再生能源開發(fā)利用的先進(jìn)行列。1994年，印度用5億美元在泰米爾納德邦近海引入美國(guó)技術(shù)，建立了一座10萬(wàn)千瓦的海洋溫差發(fā)電裝置。
二、世界主要海洋能電站
1、基斯拉雅潮汐電站
基斯拉雅潮汐電站建于摩爾曼斯克附近的基斯拉雅灣。電站成功地采用沉箱法建造堤壩和廠房。鋼筋混凝土動(dòng)力房沉箱長(zhǎng)36米、寬18.3米、高15米，能容納兩臺(tái)400千瓦容量的燈泡式水輪發(fā)電。機(jī)組和進(jìn)出水道，重5200噸。沉箱在干船塢建造并裝上一臺(tái)機(jī)組，然后浮運(yùn)到電站現(xiàn)場(chǎng)，沉在準(zhǔn)備好的砂源基礎(chǔ)上。動(dòng)力房安放的垂直和水平位置偏差只有幾毫米。
沉箱底部的鋼片伸到其下沿以下，使底層免受波浪沖刷。由于前蘇聯(lián)有利于建站的壩址均位于嚴(yán)寒地帶，不便于現(xiàn)場(chǎng)施工，促使采用這樣新的廠房結(jié)構(gòu)和施工方法。同樣，對(duì)各種材料除了防蝕防污外，還須抵抗溫度應(yīng)力，方法是對(duì)建筑物進(jìn)行熱絕緣，在混凝土上補(bǔ)上加強(qiáng)的環(huán)氧樹脂板。該電站1968年投入運(yùn)行。
2、加拿大安納波利斯潮汐電站
加拿大安納波利斯潮汐電站座落在芬地灣口安納波利斯-羅亞爾。該地潮差為4.2～8.5米。電站采用全貫流水輪發(fā)電機(jī)組。全貫流式水輪機(jī)安裝在水平的水流通道中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在水輪機(jī)槳葉周邊組成旋轉(zhuǎn)體，定子安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪外邊，構(gòu)成沒(méi)有傳動(dòng)軸的直接耦合機(jī)組。由于發(fā)電機(jī)的尺度不受限制，可以采用最優(yōu)的轉(zhuǎn)子直徑，得到較高的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以改進(jìn)電網(wǎng)發(fā)生意外事故的動(dòng)力穩(wěn)定性，較易解決通風(fēng)，檢查、維修也方便。這些都是優(yōu)于燈泡式機(jī)組之處。全貫流機(jī)組由于其結(jié)構(gòu)緊湊，可以比采用燈泡式機(jī)組，工程造價(jià)低。
但其難點(diǎn)在能經(jīng)受推力和轉(zhuǎn)子飛逸時(shí)保持穩(wěn)定和轉(zhuǎn)子軸承的安全運(yùn)行，以及轉(zhuǎn)子輪緣和殼體中間的密封。該電站所采用的受力軸承是常規(guī)的水動(dòng)力套筒式。密封由特殊的合成材料彎曲壓貼在構(gòu)件上，用水作潤(rùn)滑。該電站安裝機(jī)組一臺(tái)，額定功率為2萬(wàn)千瓦。轉(zhuǎn)子直徑7.6米，4個(gè)葉輪葉片，18個(gè)導(dǎo)葉，定子直徑13米，設(shè)計(jì)水頭5.5米，流量378米3／秒，額定轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)／分，年發(fā)電量5000萬(wàn)千瓦小時(shí)。機(jī)組由對(duì)河川小型全貫流機(jī)組有經(jīng)驗(yàn)的瑞士設(shè)計(jì)、加拿大制造。該電站利用現(xiàn)成控制洪水的堤壩，包括一條長(zhǎng)225米的堆石壩，一個(gè)人工島，和另一側(cè)控制水量有兩個(gè)閘門的建筑和一小堤道。機(jī)房設(shè)在人工島上，由100公里外的一座水電站遙控。該電站在1984年投入運(yùn)行。
3、法國(guó)朗斯潮汐電站
法國(guó)朗斯潮汐電站建于法國(guó)朗斯河口，該站址潮差最大13.4米，平均8米。單庫(kù)面積最高海平面時(shí)為22平方公里，平均海平面時(shí)為12平方公里。大壩高12米，寬25米?？傞L(zhǎng)度750米。壩上有公路溝通朗斯河兩岸。1966年投入運(yùn)行，是第一個(gè)商業(yè)化電站。該電站裝機(jī)24臺(tái)，每合1萬(wàn)千瓦，共24萬(wàn)千瓦。設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量5.44億度。機(jī)組為燈泡貫流式，轉(zhuǎn)輪直徑5.3米，可作六種工況運(yùn)行。
除正向發(fā)電、反向發(fā)電、正向排水、反向排水外，還能正向泵水和反向泵水。各種工況的優(yōu)化運(yùn)行，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。這種多功能機(jī)組在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)重大的技術(shù)成就。大壩兩端建有船閘和淺水閘門，中段設(shè)置電站廠房。這段是空腹混凝土壩，頂部做成拱形以承受水壓力。全部建筑是用圍堰法抽干水后進(jìn)行施工的。共澆注混凝土35萬(wàn)米2，用了鋼材1.6萬(wàn)噸。建設(shè)年限6年。
工程最困難和最重要的是主壩海側(cè)圍堰，朗斯工程用直徑9米的鋼筋混凝土圓柱形沉箱作圍堰的支撐件，用鋼筋混凝土迭梁截流，模型試驗(yàn)精確地預(yù)測(cè)工程應(yīng)于何時(shí)如何施工。電站對(duì)金屬部件的防腐蝕成功地采用涂料、不銹鋼和陰極保護(hù)等措施。水工建筑采用幾項(xiàng)防水處理方法：用柔性材料澆注裂縫、用膠粘水泥填塞接縫、用環(huán)氧樹脂基材料作表面一般處理。