浩瀚無垠、奔騰不息的海洋蘊育著豐富的動力資源。海水處於永不息止的運動中，其中有的是可以看得見的，如波濤洶湧的海浪，有規律地漲落的潮汐，往複或旋轉著的潮流，以及朝一個方向奔流不息的海流等：有的用肉眼卻不易察覺，如大氣與海洋的熱量交換，海水的熱運動以及海水因濃度差而引起的運動等。
海洋裏蘊藏著各種各樣的“能”和“力”，做起功、發出電，可以讓人類享用不盡。早在1847年，人類還沒有海洋能源發電的時候，法國作家儒勒·凡爾納就以作家的洞察力和想象力，在《神秘島》一書中預言：“水是熱和光的無盡源泉。”
據科學家估算，世界海洋能的蘊藏量為750多億千瓦。其中波能占93%，達700億千瓦，其他還有潮汐能10億千瓦，溫差能20億千瓦，海流能10億千瓦，鹽差能10億千瓦。海洋能是目前世界能源總消費量的數千倍，隻要開發出一小部分，即可滿足人類的需要。海洋能源不僅儲量巨大，而且都是屬於“再生性資源”，隻要大海不幹枯，就不用擔心海洋能源枯竭；更大的優點是，用海洋能源發電，不必擔心二氧化碳、核廢料等汙染；另外，沿海城市就地就能獲得方便的電力，亦可免除用火車、輪船東跑西顛地運煤拉油了。
目前，全世界已投入使用的大型潮汐電站僅有7座，到2000年將有20座，年發電量可達300～600億度。即使這樣，也僅僅在龐大的海洋能源寶庫中取出一點點。
潮汐發電
（1）潮汐——大海的呼吸
你聽說過大海出會象人一樣進行呼吸嗎？
站在海邊上你就會發現，盡管剛才展現在眼前的還是一片沙灘或岩礁組成的美好景致，可幾小時以後，那些沙灘或岩礁都不見了，眼前成了一片水的世界，茫茫然，說不清那曾經留著自己腳印的沙灘已在水下有多深了。但再過幾個小時，你又會看到海水退了下去，那沙灘或岩礁組成的美好景致又再現出來，老年人會說，這是大海在呼吸呢？這就是海上的潮汐現象。那為什麼說是大海在呼吸呢？讓我們聽聽這其中所流傳的故事吧。
我國浙江省有條錢塘江，人們在它的入海口可以看到著稱於世界的錢塘江潮，特別是每年農曆八月十八日左右，錢塘江的潮頭可達八米以上，有兩三層樓房那麼高，其驚險壯觀，堪稱天下一絕。
我們的故事也從這裏說起。傳說在兩千多年前，錢晴江口沒行洶湧的誨潮，江水也好，海水也好，一直非常平靜，隻是春秋戰國時期的伍子胥屈死於吳王夫差的劍下，陰魂不散，怒驅海水而成錢塘江潮的。那是距今兩千多年的春秋末期，吳國打敗了越國，越王勾踐一麵求和，一麵以柴草為臥具，經常嚐膽汁的苦味，臥薪嚐膽，立誌滅吳，報仇雪恥。這一點被吳國的大臣伍子胥看出來了，他竭力反對吳王同意議和。處在得意之中的吳王驕傲得哪能聽得進伍子胥的話。
越王勾踐聽說伍子胥識破了他的意圖，不敢怠慢，加緊賄賂，收買了吳國的太宰嚭（音匹），他在吳王麵前，一席讒言就把驕傲的吳王激怒了。公元前484年，吳王“賜”劍給伍子胥，令其自殺，同時命令把伍子胥的屍體煮爛裝進皮口袋扔進錢塘江。
屈死的伍子胥，漂到海裏仍然陰魂不散，他喊冤，他發怒，他把海水變成狂濤湧進錢塘江，要用海濤來為他伸冤。從此，江水不平靜了，海水也不平靜了，海潮總是定時地湧進江來，人們說，這是“子胥為濤”，是發怒的伍子胥定時驅趕著海水來為他鳴冤叫屈的。因此稱他為“潮神”。
九年之後，越王勾踐恢複了元氣，一舉消滅了吳國。人們懷念伍子胥，建造了許多子胥廟，一方麵為了安慰伍子胥含恨的靈魂，一方麵是希望他不要再發怒了，因為潮水老是那麼“發怒”，老百姓足要倒黴的。可是身為“潮神”的伍子胥，根本不理會老百姓的疾苦，照樣把海水推向錢塘江口，天天如此，連年不斷。
一旦錢塘潮來到，首先見遠處江水與藍天連接的地方，滾動著一道弓起的白色水牆，仿佛一群潔白的海鷗，排成一線飛來。漸漸地，潮聲傳入耳中，聲音越來越清晰，越來越響亮，如千軍萬馬奔騰而至。這時你再看那道滾動著的白線，已經不知在什麼時候變成了一堵高高的白牆。那白牆高出水麵七、八米，被陽光照射著，閃著奪目的光亮，洶湧澎湃，正以排山倒海之勢滾滾壓來，仿佛是這世界就會在一瞬間被它吞噬掉了。
一忽兒，潮頭奔騰而去，江麵依然風號浪吼，餘波久久不能平息。此時你再看那江水，水位早已猛漲上來。這就是錢塘江漲潮的情景，它與其它海邊上見到的潮水所不同的是漲潮時能形成水牆，最為壯觀，難怪人們說是伍子胥在發怒呢！
其實，茫茫大海到處都有海潮發生，一個伍子胥即使有三頭六臂，哪能管得了那麼多？隻是這種自然現象究竟是怎麼產生的，倒使不少人煩惱過，得不到科學的解釋，隻得任憑“傳說”泛濫了。
就在伍子胥死後五百年，中國出現了一名著名的唯物論思想家王充（公元27～97年），他從小生活在錢塘江南岸，不但對錢塘江潮發生興趣，也對“子胥為濤”的傳說產生了懷疑。他經過長斯地觀察和研究，發現潮夕的漲落和潮汐的大小有著一定的自然規律。
神話的傳說，經不住人們的推敲提問，其實伍子胥死時海上早有了潮汐現象，海上潮汐根本就與伍子胥之死無關。
王充在《論衡·書虛篇》中，以所觀察到的現象，列舉十二點理由，駁斥了“子胥為濤”之說，然後他又正麵解釋了潮汐現象，提出了潮汐成因的“元氣呼吸”學說。他說：“天地之有百川也，猶人之有血脈也，血脈流行，泛揚動靜，自有節度，百川亦然。有潮汐（按：即潮汐）往來，猶人之呼吸氣出入也。”（《論衡·書虛篇》）
他認為“元氣”是萬物的原始物質，是世界的本原。“天複於上，地偃於下，下氣蒸上，上氣降下，萬物自生其中矣。”這也就是說，天和地以及天地之間的萬物皆由物質的“元氣”構成，火和地的“氣”在上升和下降的對流中互相聚合，自然而然地產生了萬物，因而地上的千條江河就仿佛人身上血管，大海的潮汐也就相當於人在呼吸。王充推倒了“潮神”的傳說，為了解釋濤水是一種自然現象，他提出了潮汐漲落“隨月盛衰”的見解。他說：“濤（按：即‘潮’，古代濤、潮二宇通用）之起也，隨月盛衰，大小滿損不齊同……以月為節也。”（《論衡·書虛篇》）王充道出了海潮現象的真正原因。大海之所以能作“呼吸”，根子還在月亮上呢。
地球每天自轉一周。一天之內，地球上任何一個地方總有一次向著月球，一次背著月球。所以地球上絕大部分地方的海水，每天總有因月球的引力作用而出現兩次漲潮兩次落潮，這種潮稱為“半日潮”。而有些地方一天之內隻出現一次高潮和一次低潮，這種潮叫“全日潮”。當月亮、地球、太陽在一條直線上的時候，月亮和太陽的引潮力加在一起，就會出現大潮，這就是每月的朔（初一），和望（一般是十五，有時十六、十七）時；在上弦月（初七、八）和下弦月（初二十二、二十三）時，月球、地球、太陽不在一條線上，太陽的引潮力抵消了一部分月球的引潮力，就出現小潮。
（2）潮汐發電
永不休止的海水漲落運動，蘊藏著巨大的能量，也給人們帶來恐懼和災難。就說那天下一絕的錢塘江潮吧，那潮頭雖奇，那氣勢雖壯，那景致雖美，可那洶湧澎湃的潮水決不象人們所想象的那樣循規蹈矩，它的麵孔常常猙獰可怕。讓我們隨手舉幾個例子看看吧。
雍正二年，也就是公元1724年，錢塘江遇上大潮。據記載，海大溢，塘堤盡決，海寧金城（現在鹽官鎮）隻能見到屋頂。在肖山縣新灣海塘上，曾經有塊體積達10立方米的鋼筋混凝土塊，每塊重量大約有12噸左右。這麼大又這麼重的混凝土塊，不可能想象有什麼大力士會推得動它。可是，就是這麼大又這麼重的混凝土塊體，人們在1968年秋天的一次潮頭過後，竟然發現它們被湧潮推著移動了30多米的距離。可想而知，海潮的力量該有多大。
還有，1978年8月，錢塘江工程管理局在海寧水文站附近海塘做實驗時，在塘腳放置了五隻裝滿石塊的鉛絲籠，其中最大的一隻，所裝的石塊約8立方米，重達12噸。沒想到，在一次潮頭之後，工作人員發現這五隻重重的鉛絲籠早已沒了蹤影。
蘊藏著極其巨大能量的海潮，就是這樣常常給人類帶來恐懼和災難。據統計，自1012年到1949年的937年中，錢塘江發生的重大潮患就達210次之多；一旦漲大潮期間同時遇上台風，那時，風助長潮威，潮借助風勢，海邊會形成破壞性很強的暴潮，對人類造成異常可怕的直接威脅。
能不能把潮汐的巨大威力充分利用起來？這是自古以來人們一直在考慮著的問題。一千多年來，我國勞動人民為研究潮汐的利用作出了巨大貢獻。
比如，一千多年前，山東蓬萊地區就最先使用了潮汐磨，他們用潮汐來推動磨盤，使繁重的體力勞動得到解放。
還有如今仍然屹立著的福建泉州附近的洛陽石橋，那是宋朝時人們利用潮汐的漲落搬運石頭並架設起來的。
發電機問世以來，科學家們自然而然地想到了如何利用潮汐發電的問題。
世界第一座發電廠建立以後僅僅三十年的時間，即1912年，德同就在石勒蘇益格——荷爾斯太因州的布蘇姆建成了世界上第一座利用潮汐能發電的潮汐電站。此後，隨著能源需求量的增加，研究潮汐電站的國家也逐漸增多起來。法國、中國、加拿大、前蘇聯、美國、英國、印度、澳大利亞和阿根廷等國家競相投入力量。
潮汐所蘊藏的能量實在有著誘人的魁力，有人估算過，如果把地球上的潮汐能利用起來，每年可以發出12400億度的電來。
我國的潮汐動力資源也十分豐富，若按五十年代末的統計，我國潮汐能的理論蘊藏量達1.1億千瓦。可供開發的約3580萬千瓦，一旦開發出來，每年可提供電力870億度，相當於47個新安江水電站的設計年發電量。
潮汐發電的原理和水力發電差不多，也是利用水的力量，通過水輪機變成機械能，再由水輪機帶動發電機變成電能。那麼，怎麼才能使水變得有力量呢？條件很簡單，即要有一定的水量，而且要使這一定的水量具備落差，居高臨下，才能使水往低處流去。對於潮汐能來說，落差就是潮差，潮差越大，潮汐的能量也就越大。
在深海大洋中，潮差一般都比較小，因此潮汐能的利用主要多集中在潮差較大的淺海、海灣和河口地區。為了造成供發電用的穩定潮差，保證水往低處流的發電條件，人們就在合適的海灣入口處建造起一座海堤，把大海和海灣分隔開來，仿佛一道大壩在海灣處跨海而過，把海灣圍成了人工水庫。
海堤上留著一些缺口，建造些可以過水的水閘和裝著水輪發電機的發電廠，這樣，一座具備發電條件的潮汐發電站就建成了。
潮汐發電的方式，通常根據不同的建站方式和不同的運行方式進行分類，一般分成三類，即：單庫單向式，單庫雙向式，雙庫式或多庫式。
現在，讓我們分別來看看它們的工作原理。
單庫單向式
漲潮時，打開水閘閘門，讓潮水湧進海灣水庫，使庫水向隨著潮位一同升高。到最高潮位時，立即關閉閘門，把庫水和大海分隔開來，不讓海灣水庫裏的水隨落潮而退回大海。等到海潮退到一定的水位時，海灣水庫的水位就高於大海的水位了，已經形成了水位低處流的條件，具備了做功的力量。這時，再把電廠的閘門打開，讓水庫的水推動水輪機以後再流回大海。
這是最古老的一種潮汐發電形式，世界上第一個潮汐電站就是這樣工作的。對於每天兩漲兩落的大海，這種電站每天就可以工作兩次，發電10～12個小時。
單庫雙向式
隨著時間的推移，人們認識到單庫單向式的發電方式並沒有把水的力量充分利用起來。須知，具有一定落差和流量的水流，對人類來說實在太寶貴了，它能做功，能夠為人類貢獻力量，白白讓它流掉豈不太可惜了！你看，海灣水庫裏由漲潮所積蓄的水，都做了功，發了電，流回了大海。水庫空了，在等待下次漲時，再把水閘閘門打開，蓄水裝滿水庫。其實，這種情況下，外海潮位比海灣水庫的水位高，外海水向水庫流動的過程，同樣是水往低處流的過程，同樣具備著做功的能力，如果讓漲潮蓄水的過程，也變成一個發電的過程，豈不充分利用了水的力量。
不久，一種新型的水輪機問世了。這種水輪機即可以順轉，也可倒轉，再給它配上可以正反轉的發電機，就成了可以正反向運行的可逆式水輪發電機組。這下，不論海水是漲潮還是落潮，都可以利用潮水發電了。
這種潮汐電站是怎樣工作的呢？首先，假設海灣水庫內外海水都處在低潮位上。漲潮時，把電廠的閘門和水閘閘門關閉，水庫水位不動，海水的水麵卻因潮水的長漲而逐漸上漲著，形成外高內低的局麵。一旦內外水位差達到水輪機最小工作水頭時，即可打開電廠閘門，讓海水推動水輪發電機發電以後再流進水庫，這時的水輪發電是反向發電；隨著潮水不斷進入水庫，這時的庫水位在不斷上漲著，而庫內外的水差卻在不斷地減少著，當庫水位將與海水位相平時，雖然比較高的海水仍然向較低水麵的水庫裏流，但落差卻越來越小，最後，甚至小到沒有氣力使水輪機轉動了，也就是水位差已經減少到水輪機的最小工作水頭時，隻好把電廠閘門關起來，停止發電。這時，水閘的閘門仍打開，讓海水繼續進入水庫。
平潮時，標誌著即將落潮了，必須趕快把水閘閘門關閉，斷絕水庫與外界的聯係，以保持庫水位不變，落潮時，庫水位在高位上，而海洋水位則隨著落潮而步步下降、形成了內高外低的局麵，又創造了水往低處流的條件。等到內外水位差再次達到水輪機最小工作水頭時，又可打開電廠閘門，讓海灣水庫裏的水洶湧流回大海，同時推動水輪發電機。這時的水輪發電機是正向發電。隨著庫水的不斷回流大海，水庫和大海間的水位差不斷減小，當減小到水輪機的最小工作水頭時，電廠再次關閉閘門停止發電，而仍保持水閘閘門開著，讓剩餘的庫水繼續流回大海。到了停潮的時間，下麵又要開始另一個漲落循環了，因而必須立即關閉水閘閘門，斷絕水庫與外界的聯係，以保持庫水位處在最低潮位上。
這樣的電站，在海潮的一次漲落過程中可以發電兩次，用的又是一個水庫，因此叫單庫雙向式。它每天可發電16～20小時，效益要比單庫單向式潮汐電站明顯得多。
雙庫式
這種潮汐電站有兩個水庫：一個高水庫，一個低水庫。高庫的水位始終保持在高位上，低庫的水位始終低於高庫水位。水輪發電機做單向運行。高庫上建有進水閘一座，低庫上則建有一座泄水閘。漲潮時開啟進水閘，電站開始工作，高水庫的水位隨潮位上升，低水庫的水位也因發過電的水進入而上升著。當高潮平潮時，並閉進水閘，高庫水位則由於繼續發電開始下降，低庫水位相應上升。但此時外海已經落潮了。當高低水庫水位即將相平時，開啟低庫上的泄水閘，使低庫水位下降，由於高低水庫又形成丁較大落差，電站仍然工作著。待高水庫水位下降至與潮位保持一定落差時，再關閉泄水閘，打開高庫進水閘。如此周而複始，水庫始終保持著一定落差的水位，電站就可以24小時連續發電了。但是這種電站的布置，在地形上要求高些，一般采用較少。
從潮汐發電的原理，我們可以看出，潮汐發電多是間歇性的，而且隨著潮水的大小，一個月當中發電能力的變化也比較大。這是潮汐發電的不足之處。但如果把潮汐電站與電力係統中其它電源配合使用，或者與抽水蓄能結合起來，就可以彌補它的不足。對於小型潮汐電站，則可以把潮汐電能用於農業上間歇性灌溉和加工等方麵。
其實，看事物應一分為二。比較起來，潮汐發電的優越性卻很大。首先，潮汐電站的水庫都是以河口和海灣作為天然水庫的，完全不必占用耕地，不象河川水電站或火電站那樣要淹沒或占用大麵積肥沃的土地；其次，潮汐電站既不象河川水電站那樣受洪水或枯水的影響，也不象火電站那樣會汙染環境，而且，潮汐電站堤壩不高，單機容量不大，受地震的危害小。