潮汐发电的方式，通常根据不同的建站方式和不同的运行方向来进行分类，一般分成三类，即：单库单向式潮汐发电——涨潮时，打开水闸闸门，让潮水涌进海湾水库，使水库水位随着潮位一同升高。到最高潮位时，立即关闭闸门，把库水和大海分隔开来，不让海湾水库里的水随落潮而退回大海。等到海潮退到一定的水位时，海湾水库的水位就高于大海的水位了，已经形成了水向低处流的条件，具备了做功的力量。这时，再把水库的闸门打开，让水库的水推动水轮机的叶片，带动发电机发电以后再流回大海。
这是最古老的一种潮汐发电形式，世界上第一个潮汐电站就是这样工作的。对于每天涨两次落两次的大海，这种电站每天就可以工作两次，发电10～12个小时。
随着时间的推移，人们发现这种发电方式并没有把水的力量充分利用起来。因为，具有一定落差和流量的水流，对人类来说实在太宝贵了，白白地让它流掉岂不可惜！这样，人们又开始研制一种新型的水轮机。经过艰苦地探索这种新型的水轮机问世了。这种水轮机既可以顺转，也可以倒转，再给它配上可以正反转的发电机，就成了可以正反方向运行的可逆式水轮发电机组。这样，不论海水是涨潮还是落潮，我们都可以利用潮水发出电来。
这就是另一种双向单水库式潮汐发电——在堤坝的两面各筑两道闸门，水轮机设在四扇闸门的中间。涨潮时，将1和4两个闸门打开，2和3两个闸门关闭，海水冲击水轮机的叶片，带动发电机发电，海水流入库内；落潮时，将2和3两个闸门打开，1和4两个闸门关闭，海水在经过水轮机流向大海时发电。在平潮时，四个闸门都关闭，不再发电。
这样的电站，在海潮的一次潮落过程中可以发电两次，用的又是一个水库，因此叫单库双向式。它每天可发电10～20小时，效益要比单库单向式潮汐电站明显好得多。
还有一种是双库式潮汐发电，要建两个水库，一个高水库，一个低水库。高库的水位始终保持在高位上，低库的水位则始终低于高库水位，水轮发电机做单向运行。高库上建有进水闸一座，低库上则建有一座泄水闸。涨潮时开启进水闸，电站开始工作，高水库的水位随潮位上升，低水库的水位也因发过电的水进入而上升着。当高潮平潮时，关闭进水闸，高库水位则由于继续发电开始下降，低库水位相应上升，开启低库上的泄水闸，使低库水位下降，由于高低水库又形成了较大落差，创造了发电的条件，电站仍然工作着。待高水库水位下降至与潮位保持一定落差时，再关闭泄水闸，打开高库进水闸。如此周而复始，水库始终保持着一定的落差，电站就可以24小时连续发电了。
但是这种电站的位置，在地形上要求高些，一般采用较少。
潮汐发电站尽管其形式多种多样，但大体上总是由三部分组成：第一部分是坝体，用来阻拦海水，以形成水库，是发电站的主体部分。坝体的长度和高度，要根据当地地理条件和潮差大小来决定。因为潮差不会很大，所以坝体的高度一般要比河流水力发电站的拦河坝低；第二部分是引水系统，由各种闸门、引水道组成，它的主要作用是造成水库水面和海面、以及高低库之间的落差，这样才能推动水轮发电机组发电；第三部分是以水轮发电机组为主体的发电设备和输电线路。发电设备安装在坝体的水下部位，是发电站的心脏。有了这三部分，潮汐电站就可以工作了。
潮汐发电在世界各国中发展是不平衡的，其中以法国、俄罗斯、英国和加拿大等国发展较快，并取得了一些成就。目前他们已经建成年发电量5亿多度的潮汐发电站，并且正向着巨型和超巨型的潮汐发电站进展。科学家正在设计年发电量100亿度以上的潮汐发电站，21世纪这种设想一定会变成现实。
我国海岸线长达18000多公里，岛屿岸线长14，000公里，蕴藏着大量的潮汐能量。仅浙江一个省，就可开发出227亿度的电，相当于两座葛洲坝水电站发出的电力！目前已建成江厦潮汐电站，装机容量为3000千瓦，年发电量1070万度以上。它的建成和使用，又为我国今后进一步开发和利用潮汐能积累了丰富的经验。经过考察，宁海县的黄墩港已作为万千瓦级潮汐试验电站站址。这个港湾可装机近5万千瓦，年发电量可在1.3亿度以上。
海流发电
在能源紧缺的当今世界，人们自然而然地对海流的巨大能量发生了十分浓厚的兴趣。用海流发电不必像潮汐发电那样需要修筑大坝，担心泥沙淤积，也不像波浪发电那样电力输出不稳定。科学家估计，世界大洋中所有海流的功率在10亿千瓦以上，这是个多么惊人的数字。
就说距我们最近的黑潮暖流吧。这支世界著名的海流宽度达180公里，如果设想从此岸到彼岸架设一座桥梁的话，可能从南京上桥，要走到上海才能下得桥来。黑潮暖流的厚度也很可观，它不像河流是以几米深或几丈深来衡量的，它在台湾东部的厚度就达到700米左右，平均厚度也在400米以上。如此巨大的海中之河，平均日流速是50～148公里，输送的水量就更大了。科学家计算过，仅仅是黑潮暖流的流量，就相当于全世界所有陆地河流流量总和的20倍。
日本，自1893年和田雄沼博士用海流瓶调查黑潮开始，到如今已有百多年黑潮研究的历史。他们估计，黑潮中蕴藏的动能大约相当于每年发出1700亿度的电力。虽然黑潮暖流全程上流动的速度不同，但仅流速大于1米／秒的流域所蕴藏的动能就能转化为900亿度电。900亿度电力！这决不是一个简单的数字。想想看，如果这900亿度电改由燃煤的热电厂来生产的话，非得6500万吨煤炭不行。而这6500万吨煤炭，由矿山采掘得多少天？用火车来拉又得拉多少趟啊！还有，烧完以后的煤渣怎么处理？还得要多少车皮才能拉得出去呢？还有燃烧后造成的污染对环境的影响等等，这些生动的数据向我们说明，海流对于人类来说，确实是一种不可忽视的能源。
科学家认为，日本可以从黑潮里获得海流能的海域有四个地区，分布在八重山诸岛海域、吐噶喇列岛海域、足摺岬海域及八丈岛海域，可能发电量达376.4万千瓦。
北美大陆东侧的佛罗里达海流，蕴藏的海流能约5000万千瓦。科学家说，只要利用其中4％的能量来发电，就可以建造一座具有中国葛洲坝规模的发电站来。
海流发电要比利用陆地上的河水可靠得多。河流水量忽多忽少，除了洪水的威胁，更直接受到枯水季节的影响，因此，河流水电站非但不能全年工作，即使全天工作的时间也很有限。海流则根本不会出现这种问题，那几乎全年不变的水量和一定的流速，完全可以成为人类所信赖的可靠能源。
海流发电装置的基本形式与风车、水车相似，风车是靠风吹着转动的，海流发电则是依靠海流的冲击力使水轮机的螺旋桨旋转，然后再变换成高速，带动发电机发出电来。
目前使用的多是花环式海流发电站。它是用一串螺旋桨组成的，它的两端固定在浮筒上，浮筒里装着发电机，整个系统迎着海流的方向漂浮在海面上，就像迎宾会上献给贵宾的花环。这种发电站之所以要用一串螺旋桨组成，主要还是因为海流的流速小，单位体积内所具有的能量小的缘故。前面说海流具备很大的能量，那指的是总能量。实际上，要使水为人类做功，必须有两个条件：一是有一定的水量，二是具备一定的落差。根据这个道理，要利用流速低的海流来为人类做功，用许多螺旋桨串在一起，才有可能得到较大的动力。
当然，这种海流电站的发电能力是比较小的，一般只能用来为灯塔灯船提供电力，至多不过为潜水艇上的蓄电池充充电而已。
那么，是不是利用海流发电，都得把一组螺旋桨串起来呢？几十年来，世界许多国家的科技人员都为此动了不少脑筋，他们一致的观点是：若想大规模地利用海流发电，非得另想办法不可。
后来，美国设计了一种驳船式的海流发电站。就是在船舷两侧装上巨大的水轮，在海流推动下不断转动而带动电机发出电。它所发出的电再通过海底电缆送到岸上。
预计每艘这种海流发电船的发电能力为5万千瓦，要比花环式海流电站的发电能力大多了。用驳船发电还有一个好处，一旦遇到大风刮来，它可以驶到附近港口避风，能够保证发电设备免遭恶浪的袭击。
科学家的设计中还有这种驳船式海流发电站的改进设计。他们准备把驳船两侧的水轮再做大些，使它的直径达到152米。这样一来，驳船式海流发电站的发电能力就更大了，一台就能发出7.5万千瓦的电力。科学家们打算把这种巨大的发电船安放在号称世界第一大暖流的墨西哥暖流里，他们说，如果在那里放置250条发电船的话，总容量将达到1875万千瓦，每年发出的电力，可以为燃油厂节省出1.3亿桶的石油来。如果锚泊成千上万个发电船的话，海流发电所带来的经济效益就更加可观了。
不过，这件事要真正做起来将会遇到许多难以想象的问题，所以，科学技术界对这样的装置还在谨慎的试验之中。你看，仅仅是152米直径的轮子，把它放平下来，竟然比一个有400米跑道的足球场还要大些，不能不说是世界上少见的大轮子了。
在美国，加里·斯蒂尔曼自1976年以来一直在研究着一种新型的海流发电的方法，这就是降落伞式。这种发电装置设计独特，别具一格，结构简单，造价低廉，不论流速大小，均能顺利工作。整个装置用12把“降落伞”组成，它们串联在环形的铰链绳上。“降落伞”长约12米，每个“降落伞”之间相距约30米。当海流方向顺着“降落伞”时，依靠海流的力量撑开“降落伞”，并带动它们向前运动；当海流方向逆着“降落伞”时，依靠海流的力量收拢“降落伞”。结果铰链绳在撑开的“降落伞”的带动下，不断地转动着，铰链绳又带动安装在船上的铰盘转动，铰盘则带动发电机发电。
这种“降落伞”式海流发电站，目前正在佛罗里达海湾的海流中做试验。那里的海流流速约为1.5米／秒，即每小时流动2.7公里，所发的电力再通过电缆输送到岸上。根据计算，假如把这种海流发电站置于流速为3米／秒的海流中，只要用40个直径为1.2米的降落伞拴在1500米长的绳子上，就可发电3.5万千瓦，这是一个多么令人鼓舞的数字！
于是，美国能源部做了一个推测，他们认为利用佛罗里达海流放置伞式海流发电站，总发电能力可达1000万千瓦，这更令人振奋。
但是，目前这个试验，有两个问题还没有得到解决：一是这么大的装置能否保证正常工作；二是海洋环境恶劣时，降落伞和绳子会不会很快地损坏。这些还需要进一步实验和改进。然而，尽管如此，科学家们仍然说，对一些不需要很大电力而又偏僻的地方，这种装置还是有着显著优越性的。
日本地少人多，天然能源资源极其短缺，因此他们在海洋能源上的研究中投入了不少力量。日本的一个研究小组研究出海流通过强磁场而发电的新技术。它的基本原理与磁流体发电原理大体相同。磁流体发电是当今新型的发电方式，它用高温等离子气体为工作物质，高速垂直流过强大的磁场后直接产生电流。现在以海水为工作物质，当存有大量离子（如氯离子、钠离子）的海水垂直流过放置在海水中的强大磁场时，就可以获得电能。磁流式发电装置没有机械传动部件，不用发电机组，海流能的利用效率很高，一旦获得成功，将会取代别的海流发电方式，成为海流发电的最优装置。未来人们再也不会因电力不足而伤脑筋了。
温差发电
海洋中的热能——海水温度差能，它的热情和力量默默地包含在全世界145亿亿吨的海水中，虽然一时不能被人们所发现和理解，可是它内在的魅力始终深深地吸引着人们。100年来，多少人为海洋热能的研究倾注了毕生的精力。
海洋像个热水瓶，可以把热量贮存起来，可海洋毕竟不是热水瓶，因为海水温度是随着水深而变化的。这种变化可分为三层：第一层是从海面到深度60米左右，称做表层。这一层海水表面吸收太阳的辐射能，且受到风浪的影响使海水互相混合。因此，这一层海水温度变化比较小，水温约在26.7℃左右；第二层大约从水深60～300米左右，由于海水温度随着深度增加而急剧递减，海水温度变化较大，称做主要变温层；第三层深度在300米以下，称为深层海水，这一层海水因为受到极地流来的冷水影响，温度降低到4℃左右。再往下到1500米深处时，水温几乎就没有变化了，常年维持在-1～2℃之间。
赤道附近的海水受到太阳的直射而变热，除了蒸发而散发到大气中的能量外，还将近13％的太阳能以热的形式被海洋吸收而贮藏起来。这样，在赤道海域中海洋热能的收支平衡就遭到了破坏，出现了吸收多于放出的现象。而在极地海域情况正好相反，是放出多于吸收，这就在整个地球上形成了新的热量平衡。这种新的热量平衡，是通过赤道海域不断向极地海域输送能量而建立起来的；而在极地海域，受冷的海水密度增大下沉到深处，再流向赤道海域。这种循环形成了海水垂直面上的水温变化，也为人类从海洋中取得能量创造了条件。
