海流湍急好發電
浩瀚無際的海洋，亦像人的身體一樣，有縱橫交錯、無以數計的“脈絡”。這些“脈絡”就是海流。海流種類繁多，有風吹成的“風海流”，有海水流動互補的“補償流”，有海麵高低氣壓造成的“傾斜流”，還有海水密度差異產生的“密度流”……海流有的在表層流，有的在深層動；有的向西行，有的朝東走；有流速湍急的，也有流速緩慢的；有長短不一，有寬窄不同；有溫度高的暖流，也有水溫低的寒流……正是這些川流不息，無處不見的海流，使海洋充滿了活力；也正是這些奔騰不息的海流，生發著巨大的能量。
從加勒比海、墨西哥灣開始，橫跨大西洋流向寒冷的北極的灣流，是世界第一大暖流，它以每小時4海裏的速度快速流動，其流量約相當於全世界河川流量總和的120倍。如果從灣流中僅提取4％的能量，就可獲得大約10～20億瓦電，這相當於一座核電站的輸出功率。
著名的黑潮是世界第二大暖流。它由北赤道發源，經菲律賓，緊貼我國台灣東部進入東海，然後經琉球群島，沿日本列島的南部流去，於東經142°、北緯32°附近海域結束行程。黑潮總行程達6000千米，平均流寬度150千米，平均流厚度300～400米，最大流速可達6～7節，比普通機帆船還要快，流量超過世界所有河流總流量的20倍。
海洋裏，能量蘊含量最大的當推“中尺度渦”。“中尺度渦”是人類在20世紀70年代才發現的。它是一個高速旋轉著的渦旋，直徑50～200千米，深度可達2000米，類似於大氣中的氣旋和反氣旋，其流速上層可達35厘米/秒，能量大約為大洋中平均流量的10～100倍。在世界大洋中部，幾乎都有“中尺度渦”存在。目前已經知道，北太平洋西部和北大西洋西部最多，被稱為“中尺度渦大觀園”。“中尺度渦”的發現，被稱為是70年代海洋水文物理學研究的一個重大成果，引起了人們的極大興趣。
人類與海流關係十分密切。當人類離開陸地奔向海洋、乘船飄洋去發現新大陸時，就認識了海流，並和海流打上了交道。早在15世紀，哥倫布橫渡大西洋，前往聖·薩爾瓦多時，遇到了一股向西流動的海流，這時，航船輕快地隨流行駛，他才第一次知道海洋裏有海流存在。他在日記裏寫道：“我注意到海水明顯地自東向西流動，好像上帝驅使的一樣。”其實，這位洋人也算是孤陋寡聞。我們的祖先早就研究過海流，秦朝時，徐福東渡采藥，就懂得利用海流幫助航行了。據說，日本人曾利用黑潮從朝鮮往日本運糧食。
進入20世紀70年代，隨著能源危機的出現，人們不再僅滿足於利用海流行舟楫之便了，而要研究讓海流發電。
把海流能量轉換成電能的初次討論，據說是在很不顯眼的情況下進行的。1973年一個溫暖晴朗的日子，三位海洋學家在美國斯特瓦爾特博士的辦公室聚談。他們望著窗外海麵上奔流的灣流，你一言我一語，討論起利用海流發電的問題來了。
不久以後，斯特瓦爾特和他的同事們又聚在一起，討論在佛羅裏達海峽建立電站的細節。他們設想建造巨大的螺旋槳驅動式水下能量轉換器。報紙報道了這次聚會的消息，並以“水下風車”為題，刊登在頭版。一位芝加哥的百萬富翁約翰·麥克阿瑟看了報道，出資籌建研究海流發電的研究所，取名麥克阿瑟研究室。這個研究室在結束其研究工作時，發表了他們的看法，認為從海流中提供的電能可以采取三種方式供人們使用：一是直接以電能的方式用水下電纜輸送到岸上；二是用洋流電能從海水中提取氫氣，用管道輸往大陸，或將氫氣注入罐中運往陸地；三是用洋流電能製取壓縮空氣。
當時，美國的科學家們還設計了一些從海流中取電的具體方案。其中，以葛利·斯特爾曼發明的水下“降落傘”係統為好。這一裝置可以將低速海流的能量轉換成可以利用的能源。該裝置包括兩部分：一部分是安裝在船上或平台上的帶軸的輪子，另一部分是一根繞著輪子旋轉像傳送帶似的環形纜。在這根纜上，裝著一把一把形狀似降落傘一樣的帆，它們都向一個方向排列。當它們順流而動時，這些“降落傘”在海流的衝擊下，全都張開；當它們繞著環形纜轉變後逆流而動時，傘便收攏起來。這樣，“降落傘”的不停運動，通過環形纜帶動輪子轉動，而旋轉的輪子就能驅使渦輪發電機發電。
利用海流發電的另一種方案是海流發電駁船。即把一艘改裝的駁船拖入海流中，用錨鏈固定於海底。駁船的兩側分別裝有1～3個大水輪，水輪在海流衝擊下，不停地轉動。由於海流流速不高，水輪轉速也不高，通過變速機械，增速到每分鍾1000轉，便可以帶動發電機發電了，發電量可達50兆瓦。
此後，美國加利福尼亞州的皮特·李沙曼組織設計了一個海流發電的方案，取名“科裏奧利方案”，用以紀念19世紀法國的一位叫科裏奧利的科學家。這位科學家提出了海流和氣流運動由於受地球自轉影響而發生偏向的原理。“科裏奧利方案”設想將一組巨型水輪發電機布設在佛羅裏達強海流區裏，用以產生大量經濟電力。其中心部件是一台二級轉子，它由一對反向旋轉的渦輪機構成，裝在一種能大量搜集海流能量的導管內。渦輪機轉子采用鏈狀葉片，它除了像普通渦輪機轉子一樣一端固定在中心軸上外，其頂端還與環形輪軸相聯接，當海流通過導流管時，帶動渦輪機像風車一樣轉動發電。“科裏奧利方案”提出後，經過了三個階段研究，1980年設計出直徑11米的樣機模型，1982～1984年進入樣機試驗。結果表明，在實驗機組長110米，管道出口直徑170米，流速為23米/秒時，發電功率達83萬千瓦。
日本從1975年開始了利用黑潮暖流發電的研究。到了20世紀80年代，日本進行了水池試驗和海上試驗。同時，還提出了水平軸對稱翼型直葉片轉輪等新的海流發電方法。