大規模波浪能發電的成本還難與常規能源發電競爭，但特殊用途的小功率波浪能發電，已在導航燈浮標、燈樁、燈塔等上獲得推廣應用。在偏遠海島，小型波浪能發電已可與柴油發電機組發電競爭。值得一提的是，若在海岸邊排列幾艘大型的波浪能發電裝置，不僅可利用波浪發電，而且還可將它們當作防波堤，起消波作用。今後，科學家們會進一步研究新型裝置，以提高波浪能轉換效率。研究在離大陸較遠、波浪能豐富的海域利用工廠船就地發電、就地生產能量密集的產品，如電解海水製氫、氨及電解製鋁、提鈾等，對提高波浪能發電的經濟效益有著深遠意義。預計隨著化石能源資源的日趨枯竭，波浪能發電將在波浪能豐富的國家逐步占有一席之地。
9.5海洋熱電站——海洋溫差能
海水表麵的溫度和海水深處的溫度是有高有低的，海洋不同水層之間的溫差很大，一般表層水溫度比深層或底層水高得多。我們都知道熱量會從高溫處向低溫處傳遞，同樣，在表層海水和深層海水之間水溫差作用下，也會發生熱量的傳遞，這種熱量學名叫作海洋溫差能，它以熱能的形式存在，是海洋能的一種重要形式。海洋表麵海水吸收太陽的輻射能，把大部分的太陽能轉化為海水的熱能儲存在海洋的上層。另一方麵，接近冰點的海水在不到1000米的深處，大麵積從極地緩慢地流向赤道。這樣，就在許多熱帶或亞熱帶海域終年形成20℃以上的垂直海水溫差，利用海水的這一溫度差可以實現熱力循環並發電，其被稱為海洋溫差能發電。
首次提出利用海水溫差發電設想的是法國物理學家阿鬆瓦爾。1926年，阿鬆瓦爾的學生克勞德試驗成功海水溫差發電。1930年，克勞德在古巴海濱建造了世界上第一座海水溫差發電站，獲得了10千瓦的功率。1979年，美國在夏威夷的一艘海軍駁船上安裝了一座海水溫差發電試驗台，發電功率達53.6千瓦。1981年，日本在南太平洋的瑙魯島建成了一座100千瓦的海水溫差發電裝置，1990年又在鹿兒島建起了一座兆瓦級的同類電站。
海洋溫差能發電原理如下：深層低溫海水由冷水泵通過冷水管抽入冷水工作管道，表層溫水由溫水泵通過溫水管抽入溫水工作管道。溫水通過管道流經充滿氨水的蒸發器將氨水加熱為氨氣，氨氣通過工作管道被輸送到渦輪機並帶動渦輪機運轉，渦輪機帶動發電機發電。從渦輪機出來的氨氣沿工作管道被輸送到冷凝器，深層冷海水流經冷凝器將氨氣轉換為氨水。氨水由工作流體泵被繼續輸送到蒸發器，冷水與溫水被排水管排回海洋。如此反複循環，以達到利用海洋溫差能的目的。
溫差發電是海洋溫差能利用的主要方式。按照工質及流程的不同，海洋溫差發電的工作方式可分為有閉式循環和開式循環。兩種循環方式各有優缺點。
9.5.1開式循環
當溫海水進入熱交換器（蒸發器）加熱氨等低沸點工質，使之蒸發，產生絕對壓力約2.4千帕的蒸汽。該蒸汽膨脹後，驅動低壓汽輪機轉動，產生動力。該動力驅動發電機產生電力。做功後的蒸汽經冷海水降溫而冷凝，減小了汽輪機背後的壓力，同時生成淡水。開式循環過程中要消耗大量的能量：在溫海水進入真空室前，需要開動真空泵將溫海水中的氣體除去，造成真空室真空；在淡水生成之後，需要用泵將淡水排出係統；冷卻的冷海水需要從深海抽取。這些都需要從係統產生的動力中扣除。當係統存在效率不高、損耗過大、密封性不好等問題時，就會造成產能下降或耗能增加，係統扣除耗能之後產生的淨能量就會下降，甚至為負值。因此，降低流動中的損耗，提高密封性，提高每個泵的工作效率，提高換熱器的效率，就成為係統成敗的關鍵。
開式循環的優點在於產生電力的同時還產生淡水；缺點是用海水作為工質，沸點高，汽輪機工作壓力低，導致汽輪機尺寸大（直徑約5米），機械能損耗大，單位功率的材料占用大，施工困難等。目前世界上淨輸出最大的開式循環溫差能發電係統是1993年5月在美國夏威夷研建的係統，淨輸出功率達50千瓦，打破了日本在1982年建造的40千瓦淨輸出功率的開式循環溫差能發電記錄。
9.5.2閉式循環
在閉式循環中，溫海水通過熱交換器（蒸發器）加熱氨等低沸點工質，使之蒸發。工質蒸發產生的不飽和蒸汽膨脹，驅動汽輪機，產生動力。該動力驅動發電機產生電力。做功後的蒸汽進入另一個熱交換器，由冷海水降溫而冷凝，減小了汽輪機背後的壓力。冷凝後的工質被泵送至蒸發器開始下一循環。閉式循環的優點在於工質的沸點低，故在溫海水的溫度下可以在較高的壓力下蒸發，又可以在比較低的壓力下冷凝，提高了汽輪機的壓差，減小了汽輪機的尺寸，降低了機械損耗，提高了係統轉換效率；缺點是不能在發電的同時獲得淡水。從耗能來說，閉式係統與開式係統相比，冷海水和溫海水流動上所需的能耗是一致的，不一致的是工質流動的能耗以及汽輪機的機械能耗，閉式係統在這兩部分的能耗低於開式係統。
無論是開式循環還是閉式循環，都類似於常規熱電站的工作方式，不同的是海洋溫差發電工作溫度低些，所需熱量來源於海水而不是燃料燃燒產生的熱能。海洋溫差能發電與潮汐能和波浪能發電不同之處在於它可提供穩定的電力。為使海洋溫差發電實現大規模商業化應用，目前各國正致力於相關技術難題的攻關。
海水溫差發電涉及耐壓、絕熱、防腐材料、熱能利用效率等諸多問題，目前各國仍在積極探索中。出於對地理因素影響與經濟效益的考慮，世界各國對於溫差發電的推動尚無出色的成績。我國地理環境適合，在提倡利用可再生能源的今天，對於溫差發電的相關研究工作，國家應該給予更多的支持。
我國是國際公認的最有開發海洋溫差發電潛力的地區之一。台灣東部麵臨太平洋，沿岸陡降，離岸不遠處水深即可達1000米，海水溫差經年維持在20℃以上，且有黑潮暖流通過，有利於溫差的提高。我國東部海域蘊藏著3000兆瓦的海洋溫差能源尚待開發。
9.6神奇的鹽差能發電
當河流奔騰入海時，由於河水與海水所含鹽分濃度的不同，海洋較鹹，含鹽量大，河流較淡，含鹽量小，從而會促使“河流淡水”與“海洋鹹水”發生由低濃度的液體流向高濃度的液體的物理滲透反應，從而產生巨大的海水滲透壓，這種壓力稱為海洋鹽差能，它能推動渦輪機進行大功率發電。海洋鹽差能能量密度較高，鹽差能主要在江河入海口附近沿岸。
海水滲透發電技術的原理是：利用液體的滲透性發電，即利用濃溶液擴散到稀溶液所釋放出來的能量發電。這種新能源既不產生垃圾，也沒有二氧化碳排放，更不受天氣影響，可以說鹽差能是高度清潔的，而且它是取之不盡、用之不竭的。人們可以在河流的入海口處修建這樣的發電站，特別是在鹽分濃度更高的水域中，滲透發電站的發電效果會更好。我國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家理想的發電場所。
從物理學角度來說，淡水與海水之間有著很大的滲透壓力差，一般海水含鹽度為3%~3.5%，它和河水之間的化學電位差相當於240米水頭差的能量密度，如果這個壓力差能利用起來，從河流流入海中每立方英尺（1立方英尺=0.0283立方米）的淡水可發0.65千瓦·時的電。這種水位差可以利用半透膜在鹽水和淡水交接處實現。這一過程中，如果鹽度不降低的話，產生的滲透壓力足可以將鹽水水麵提高240米，利用這一水位差就可以推動水輪發電機發電。我國目前海水滲透發電技術正處於起步階段，普及該技術所麵臨的最大難題就是發電站的建造成本過高，並且缺乏高效廉價的薄膜。目前對鹽差能這種新能源的研究還處於實驗室實驗水平。
海洋鹽差能研究利用時間較短，目前還處於初期的原理研究和試驗階段。鹽差能發電係統有滲透壓式鹽差能發電係統、蒸汽壓式鹽差能發電係統、機械-化學式鹽差能發電係統和滲析式鹽差能發電係統，但均處於研發階段，要達到經濟性開發目標尚需一定的時間。
9.7揚帆起航
我國有著豐富的海洋能資源，據估算總蘊藏量為4億~5億千瓦。由此可見，開發利用好海洋能將緩解我們巨大的能源需求。眾所周知，海洋能是綠色、幹淨、零汙染排放的可再生能源，其開發應用具有廣闊的遠景。近年來，海洋能已經受到世界各主要海洋國度重視以及廣泛地開發應用。
目前許多國家紛紛加快了對海洋能的開發利用研究，海洋能的開發和綜合利用已取得明顯效益，其規模不斷擴大，已達到或接近商業化應用階段。有專家預計，2020年後，全球海洋能源的利用率將是目前的數百倍。隨著我國經濟的快速發展，海洋礦產資源開發，尤其近海、深水石油天然氣的勘探開發以及海洋工程作業的擴大，能源消耗和需求越來越大。40年來我國海洋能資源的開發利用取得了一定的發展，尤其是改革開放以來，逐漸在潮汐能、波浪能發電技術的研究和開發利用方麵形成了一些較為成熟的技術，具備了一定的開發利用規模。
海洋能的開發對國家有戰略意義。我國島嶼眾多，跨海供電成本高、可靠性低，而我國地處亞洲大陸東部，鄰接太平洋，擁有18000多千米的大陸岸線，有著豐富的海洋能資源，所以開發海洋能給島嶼供電是最佳選擇。海洋能技術的開發對企業也有戰略意義，對於有誌於開發新能源的大型企業，開發海洋能自發電裝置可以使平台更獨立、依賴性減小，同時，新技術可以作為企業的戰略儲備。雖然目前化石能源仍占據主導地位，但是當化石能源逐漸枯竭或在海洋能源的研究中某一項技術得到突破，進而成本已不再成為製約海洋能發展的因素時，如果中國擁有足夠紮實的技術儲備和一支完備的科研隊伍，我們就能夠在未來的海洋能利用中立於不敗之地。因此，海洋能是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源。
有人把海洋稱為“藍色的油田”。由於海洋能的開發利用不汙染環境、不占用陸地，取之不盡、用之不竭，從20世紀70年代石油危機以來受到海洋國家的高度重視，許多國家紛紛把尋找新能源的希望轉向海洋。目前，潮汐能、波浪能開發利用技術趨於成熟，已達到或接近商業化應用階段，而被國際社會公認為最具開發潛力的海洋熱能轉換技術，近20年來也取得了實質性進展。預計在不久，海洋能的開發利用有望獲得重大發展，並形成新興的海洋能源產業。
海洋能資源的開發利用是當代新興的能源產業。它是在一係列現代科學技術取得輝煌成就的基礎上發展起來的一項知識和技術創新工程。加快海洋能資源的科技研究和技術開發，不僅是加速海洋能產業發展，增強經濟與社會可持續發展能力的迫切需要，也是一個國家綜合國力和科技發展水平的有力顯示。我國是一個有豐富海洋能資源的國家，近20年來，在經濟與社會發展方麵取得了舉世矚目的成就，特別是沿海各省（市、區），作為我國改革開放的前沿，已成為我國經濟發展最繁榮、最具活力的地區。從需求和可能兩方麵來講，這為發展我國海洋能開發利用事業提供了基礎和保證。因此，目前重要的是要著眼未來，麵向海洋，瞄準國際海洋能科技前沿，加強科技力量和科技研究，從開發及推進成熟技術的產業化做起，切實采取有力措施，迅速把我國海洋能資源開發利用的水平和規模搞上去。相信通過一段時期的努力，我國的海洋能資源開發利用事業將會取得更加光輝的成就。
海洋能被稱為“21世紀的綠色能源”，是綠色、幹淨、零汙染排放的可再生能源，具有廣闊的應用遠景。海洋能資源的開發利用是當代新興的能源產業，加快海洋能資源利用的科技研發，不僅是加速海洋能產業發展，增強社會經濟可持續發展能力的迫切需要，更是一個國家綜合國力和科技發展水平的體現。我國擁有豐富的海洋能資源，開發海洋能對沿海地區及海域的經濟發展與節能減排工作都具有重要意義。目前，瞄準國際海洋能科技前沿，加強海洋能科技研發，推進海洋能利用成熟技術的產業化，加速我國海洋能資源開發利用水平和規模的發展，已迫在眉睫，我們應積極投身於海洋能的開發利用中。可以預見，隨著海洋能利用技術的日益成熟和能源危機日趨嚴峻，海洋能必將發展為代替常規能源的重要能源之一。相信經過我們的共同努力，我國的海洋能資源開發利用事業必將取得更加輝煌的成就。