潮汐能是一種取之不盡、用之不竭的天然能源。充分開發潮汐能源，必將給人類帶來巨大利益。
潮汐發電的現狀和展望
在利用海洋能發電方麵，潮汐發電可以稱得上是“老大哥”了。早在1913年，法國就在諾斯特蘭德島和大陸之間長達2.6公裏的鐵路壩上，建立於一座潮汐發電站，並且取得了世界上第一次潮汐發電試驗的成功。潮汐發電的七十多年來，前五十年進展不大，自六十年代開始的二十多年來，潮汐發電在世界範圍內才有了比較迅速的發展。目前潮汐發電處在由試驗性發電向商業性發電的過渡時期；潮汐發電站的規模已經開始由中、小型向大型化發展；潮汐發電的研究工作已經跨越了原理性、可行性的研究階段，重點研究工程中的一些實質性的技術問題，如工程的防腐防汙、高效率水輪發電機組的設計，以及以減少發電波動、提高發電質量、降低發電成本、縮減工程投資為中心的各項研究，同時開始進行頂後性研究即潮汐發電站建成後存在的一些問題的探討，如對海洋環境和對生態平衡的影響、潮汐發電站的水庫淤積和綜合利用等。所有這些研究歸結到一點，那就是期望潮汐發電站能夠長期地提供優質廉價的電力。這關係到潮汐發電的生存和發展，因而為世界各國所共同關注。
潮汐發電在世界各國中的發展是不平衡的，其中以法國、前蘇聯、英國和加拿大等國發展較快，並取得了一些成就。我國的潮汐發電也有二十多年的曆史了，雖然目前還處在以小型為主、試驗性為主的階段，但是在潮汐發電站的建設和電站運行方麵，已經積累了不少經驗，為我國大規模發展潮汐發電提供了良好的技術基礎。
法國是世界上第一個實現大規模潮汐發電的國家。早在1956年就在聖馬洛灣建成了一座試驗性電站。目前世界上最大的潮汐發電站就是法國的朗斯潮汐發電站，裝機容量為24萬千瓦，它的建成和運行，為世界潮汐發電提供了極其可貴的經驗。目前，法國正在聖馬洛灣興建裝機容量為1000萬千瓦，年發電量為250億度的巨型潮汐電站。還計劃在聖馬洛灣兩千平方公裏的水域上，修建三道攔水壩，安裝世界上最大的貫流式水輪發電機組，渦輪的直徑達10米，每台機組的裝機容量為5萬千瓦，全電站的年發電量估計可達350億度。這些項目在世界上都是首屈一指的。
前蘇聯籌建潮汐電站始於三十年代，直到六十年代才正式建成一座潮汐試驗電站投產。這座潮汐電站位於摩爾曼斯克的基斯洛灣，裝機容量隻有400千瓦。可是整個工程經受住了數千個日日夜夜的冰凍、風暴等惡劣環境的考驗，壩體安然無恙，發電機組已經正常運行了十多年。在這些經驗的基礎上，前蘇聯的潮汐發電準備向大型化發展，已試製成功了直徑為7.5米的大容量貫流式水輪機，而目前世界上最大的法國朗期潮汐電站的貫流式水輪機直徑隻有5.35米。前蘇聯計劃建立40萬千瓦至100萬千瓦級甚至更大容量的潮汐發電站，前蘇聯有不少海區的潮差在8米以上，所在海域寬廣，潮汐能源豐富，具有大規模發展潮汐發電的優越自然條件。
在世界各國處於規劃的項目中，最引人注目的是加拿大的芬地灣。那裏是世界潮差最大的海區，其地理條件對潮汐發電站的建設十分有利，初步選擇，有三十處地方是可供建立潮汐電站的。計劃1990年建成兩座單庫單向式的的潮汐發電站，其中一座的年發電量為34億度，另一座的年發電量126億度，兩座電站將耗資上百億美元。
我國的潮汐發電站，要數浙江溫嶺縣的江廈潮汐試驗電站為最大。它的裝機容量為3000千瓦，僅次於法國朗斯潮汐電站，居世界第二位。自1980年正式發電以來，它運行正常，情況良好，表明了我國的潮汐發電技術達到了相當高的水平。我國小型潮汐發電站遍布沿海各省，如廣東的甘竹灘電站、福建的籌東電站、山東的白沙口電站、浙江的沙山電站、上海的潮峰電站等，總計不下幾十處。我國是世界上潮汐能源豐富的國家之一，根據1980年的估算，可供開發的潮汐能的裝機容量約為2095萬千瓦，相當於8個全部建成後的長江葛洲壩水電站的總裝機容量；可開發的年發電量約為579億度，相當於30個新安江水電站的年發電量。我國的潮汐能源以浙江、福建兩省最為豐富，約占全國的90%以上。因為這兩個省的海岸曲折、港灣眾多、潮差之大居全國首位，適宜於建設潮汐電站的地方很多。
我國有不少海灣河口可以建設潮汐電站。其中最引人注目的有杭州灣潮汐電站方案，計劃裝機容量450萬千瓦，約為長江葛洲壩水電站的1.7倍，計劃年發電量180億度以上，約為我國1982年年發電量的6%。其次是長江北口潮汐電站方案和浙江樂清灣潮汐電站方案，它們的計劃裝機容量都在50萬千瓦級以上。總之，我國的潮汐發電具有很大的潛力，加上二十多年來的努力，已有了一支精幹的、積累了一定經驗的技術隊伍，潮汐發電在我國將會得到穩步的發展。
此外，英國、美國、阿根廷、西班牙、澳大利亞等許多國家，都有自己的潮汐發電開發計劃。根據聯合國1981年的統計，全世界大約有100個站址可以建設大型潮汐電站，至於能夠建設中、小型電站的地方，那就更多了。毋庸置疑，用不了多久，號稱“大哥”的法國朗斯潮汐電站，以及處於“二哥”地位的中國江廈潮汐電站，都隻好甘當“小弟弟”的角色了。
展望潮汐發電的未來，人們還有更大膽的設想。加拿大芬地灣所以成為世界上潮差最大的海區，是由於芬地灣的固有振動周期與半日潮波的周期接近引起共振所造成的。這樣，人們自然而然地聯想到，對於一些潮差較小的海區，是否可以人工造成大潮差，也就是利用某些港灣內的有利的、複雜的地形，經過必要的理論計算，有意識地加以適當改造，使它的固有振動周期與潮汐的振動周期接近，人為地形成共振而產生大潮差。誰也不能預料這個大膽的設想何時成為現實。因為要實現這個設想，不論在理論上還是在實踐上都是極為複雜的問題，工程的浩大，投資的驚人也會使人望而生畏。不過倒有一個有趣的事實，可以佐證這個設想的現實性和科學性。在杭州西子湖畔的浙江搏物館裏，陳列著一付漢代的銅器噴水魚洗，花紋異常細致，其形狀和大小似一隻大號鋼精鋁鍋。當魚洗內盛上水，用手輕輕摩擦它的雙耳，即嗡嗡作聲，魚洗內的水先是產生微波，而後高射尺許。這豈不成了海灣中海水引起共振的一個小小的模擬試驗？偉大的科學發現和創舉，常常是由看似不可能的事情開始的。人們期等著人工潮汐這個大膽的設想付諸實現，那時潮汐能的利用將進入一個新的階段。
波能的利用
（1）海浪的惡作劇
有時，你會在海邊看到詩一般的景象。夕陽西下，微風習習，綿綿的沙灘上鋪著一層夕陽的金黃；拍卷而來的排排細浪，輕輕地拍著海岸，或調皮地舔著你走在沙灘上赤裸的雙足。海麵藍而清澈，就象一幅巨大的絹沙。遠處，水天一色，淡淡的白雲點綴著海天，為雄闊的大海憑添些許的嫵媚。
然而，大海並不總是很友善的。浪花也並不是永遠使人感到浪漫蒂克。海上也時常出現些惡作劇，而這些惡作劇的導演者，正是平時給你帶來詩意的“浪花”。
1894年12月的一天，美國西部太平洋沿岸的哥倫比亞河入海口，發生了一件奇怪的事。
那裏有一座高高的燈塔，旁邊也有一座小屋，那是燈塔看守人的住所。一天，看守人忽然聽見屋頂上響聲如雷，他吃驚地回過頭，還沒來得及鬧清是怎麼回事時，隻見一黑色怪物帶著劈裏叭啦的聲響，穿透天花板而墜落地麵。
看守人嚇壞了，他戰戰兢兢地走到那黑色怪物的麵前，簡直不敢相信，這竟然是一塊大石頭，搬搬感覺挺重，稱稱足有64公斤。在這人煙稀少的地方，究竟是誰搞的惡作劇呢？
燈塔看守人請來了專家。經過鑒定，斷定大石頭是被海浪卷到40米的上空，再砸到看守人的房頂上的。惡作劇的導演不是別人，正是與他日夜相伴的海浪。
這位生活在海邊的燈塔看守人似信非信的點點頭，接著又搖搖頭。他雖然看到過不少的驚濤駭浪，也見識過浪尖拋石的場麵，可是他怎能相信，海浪竟有如此巨大的力量，會把一百來斤的石塊拋到比10層樓房還要高的上空，在他住的房頂上來個飛石霹靂呢？
其實專家們的鑒定是對的。喧囂不息的海上波浪，確實具有千鈞之力。根據觀測，海浪拍岸時的衝擊力每平方米會達到20～30噸，有時甚至達到60噸。如此巨大的衝擊力，可以毫不費力地把十三噸重的巨石拋到20米高的空中。
1952年12月16日，一艘美國輪船在意大利西部海麵上遭到了巨浪的襲擊。雖然，巨大的輪船離岸邊不遠，船員們仍然十分謹慎小心。突然，在波浪的轟鳴聲中，船上發出了一聲巨響，震耳欲聾，船員們十分驚慌，不知船體出了什麼毛病。正想看個究竟的時候，卻看到船體已經成了前後兩截，一半已經拋上了海岸，在沙灘上擱著呢；另一半還在大海裏，不管上麵的十四個船員怎樣絕望地叫喊，它還足帶著他們隨風浪漂去。
這一起重大海難事故，引起了各界的注意。為了查清原因，他們投入了大量的力量，最後的結論是：事故的罪魁禍首是海浪。
法國的契波格海灣，曾經有一個浪頭打來，居然把一塊三噸半重的東西，象擲鉛球似的從牆外擲到了牆內。牆有多高呢？整六米。不知你試過沒，假如讓你把一個三公斤半的東西拋過六米高的牆，行嗎？如果行，那也是相當費力的，何況那重物三噸半呢！
還有，荷蘭首都阿姆斯特丹防波堤上，曾經發現過二十噸重的混凝土塊。一檢查，才知道是波浪把它從海裏舉到七米多高，再放到防波堤上去的。
還有，蘇格蘭威克地方，1872年時一個巨浪竟然把重約一千三百七十噸的混凝土龐然大物搬了個家，移動了十五米之遠。
還有，西班牙巴裏布市附近的海邊上曾經有一塊很大的岩石，有人估計起碼有一千七百噸重。1894年的一次狂風巨浪之後，人們發現這塊岩石翻了個身，已經不在原來的位置上了。
還有，巨浪衝擊海岸所激起的浪花也很厲害，常常高達六七十米，而且具有較強的破壞力，斯裏蘭卡海岸上一個六十米高處的燈塔就曾被海浪打碎過。甚至，位於海麵上一百米處的歐洲設德蘭島北岸燈塔窗戶，都被海浪舉起的石頭打碎過。
1931年1月19日，在黑海沿岸附近，一個大浪襲來，把一塊名為“和尚”的千年巨石一下子打碎成三塊。
其實，非但突然襲來的風浪，具有如此巨大的威力，即使一般的波浪，長期衝擊海岸而造成的破壞作用，也是相當嚴重的。例如，英國某地有一塊峭壁懸崖，在波浪的衝擊下，以每年剝蝕5～10米的速度破壞著，很快就衝毀了。又有一處，過去曾是高逾25米的峭壁，也是由於波浪的襲擊，如今竟成了7米深的海麵。
（2）風與波浪
“有風浪三丈”，風與浪有著不可分割的密切關係，風是引起水麵波動的外界因素。風越大，浪就越大。如果我們說得更確切些，海麵上風區小，產生的風浪就小，風區越大，風浪越大；而且，風吹的時間越長，風浪也就越大。一句話，風速、風時、風區是決定風浪大小的三個要素。如果這三個要素中的任何一個受到限製，那麼其它兩個即使很強大，仍然不能產生很大的風浪。以我國的黃海和渤海為例，在冬季時，盛行寒潮和大風，風力雖然很強，風吹的時間也可能很久，但因為這種風是由大陸吹向海洋的，風區不大，所以這兩個海域在冬季就較難有大浪產生。而在夏季，信風多中海洋吹向大陸，風區就要大得多，隻要風力很強，尤其遇有台風的情況下，就可能會出現相當大的風浪。
風力達到十級以上時，波浪的高度起碼達到十二米，相當於四層樓高，甚至常常到十五米以上呢。一般海上常見的六七級風，它掀起了波浪也足有三至六米高，比人的高度大多了。這些起伏不定的波濤對人類可是個嚴重的威脅啊！上麵的例子就是明證。
波力發電的嚐試
那麼，能否把巨大的海浪變成有用的力量呢？讓它為人類造福一直是人們的一個心願。
我國浙江的新安江水電站，安裝著66萬千瓦的發電機組，利用水的力量，每年平均發電18億度的電力，供給華東地區廣大城鄉使用，相當於每年為人類節省了90萬噸煤炭。源源不斷的江水，還大大降低了電力的成本，使每度電的成本連一分錢都用不了。可見水力發電的優點有多大！
因此，科學家就設想，如果把無畏的大海上的波浪全部轉換成電能該多好啊！那時，波浪每年所發出的電力將比全人類目前的耗電量不知要大多少倍呢！
波力發電裝置不消耗任何燃料和資源，沒有任何汙染，和水力發電、潮汐發電一樣，也是一種幹淨的發電資源。它不但可以作為航標燈和燈塔的電源，對於那些無法架設電線的沿海小島來說，這種不占用任何土地，隻要有波浪就能發電的方法，更會給島上居民帶來福音。
海上的波浪發電裝置，利用的是自行車打氣筒的原理。它好似一個倒置著的打氣筒漂浮在水麵上，活塞連接著浮標。隨著波浪的上下起伏，浮標就帶著活塞上下運動，於是波浪的動力就轉換成了壓縮空氣的動力，再讓這種力氣很大的壓縮空氣從一個噴嘴裏噴發出來，衝動空氣渦輪機，使它帶著發電機一起轉動，這樣，波浪的能量就變成電發出來了。
經過了14年的努力，1978年6月25日，世界上最大的一座波力發電裝置在日本的海上建成了。
遠遠望去，這座波力發電裝置就象一艘停泊在海上的油輪。舉起手中的望遠鏡，你會清楚地看到，船頭上“海明”號的大字在陽光下閃著金輝。嚴格說來，“海明”號並不是船。船有底，“海明”號卻沒有底，隻有一個體長80米，高5米，寬12米的浮動設備，仿佛是一個很大很大的沒有蓋的箱子，扣在了海麵上。
這種箱子就是空氣箱，也叫空氣室。整個“海明”號，就是由22個無底箱子組成的。每兩個空氣室上裝設著一台空氣渦輪機，波浪上下起伏著，不斷地壓縮著箱內的空氣，還是象打氣筒一樣，通過高速噴出的空氣使空氣渦輪機轉動，再帶動發電機發電。
“海明”號將有八台發電機為人類貢獻電力，每台機組的功率為125千瓦，波高3米時總發電能力為2000千瓦。算算看，如果按每戶人家平均用電兩百瓦計算，“海明”號就可以供給1萬戶人家用電的需要。一個有1萬戶人家的島嶼，可不算是小島了。
最近，日本又提出了一個新的“海明”實驗計劃。他們考慮把“海明”號的長度由80米增加到110米，把每台發電機的功率由125千瓦增加到250～500千瓦，比現有“海明”號的發電能力至少提高一倍以上。人們要讓波浪進一步作出貢獻。
與此同時，科學工作者正在著手於各種波力發電的新嚐試。
直接波力發電就是其中之一。
為了直接利用海浪的衝擊力來發電，就必須把天然的浪頭提高。人們設想在距海岸1公裏、水深10米左右的海上築起兩道高牆就可以辦到了。
這種麵向大海建造的高牆叫集波牆，從高空往下看時，象個“v”字形的喇叭。喇叭口外的海上波浪，雖然有時並不高，但當它湧向集波牆時，就會因為喇叭裏的斷麵越來越小，道路越來越窄，而使波浪越擠越高。比如說口外的浪高開始隻有1米，到了喇叭的後頭，一下子就會升高到10米左右，把小濤變成了巨浪。
集波牆的盡頭，安裝著水泵製動杆，靠高大的波浪力推動製動杆，象平時我們見到的機井，把海水提升到高壓水槽裏貯存起來；或者，象爐口的風箱，把空氣壓進高壓氣罐裏備用。
有了高處的水，或者有了壓縮空氣，我們就町以非常方便地用來發電了。而且，這種電力決不會受到波浪低的影響，發電能力穩定，發電設備也無需經受大風大浪的考驗。
直接波力發電裝置，目前還隻是日本科學家的一個設想，他們感以擔心的是，在波濤洶湧的海麵上，建造長期受波浪衝擊的海上建築物，困難實在太大了，但是，隨著海洋建築技術的發展，這個問題是會很容易解決的。