Мировой океан является крупнейшим источником возобновляемой энергии. Энергетические источники океана имеют многообразные по физической природе и потенциалу ресурсы, каждый из которых характеризуется различным уровнем технической освоенности для практического использования.
Мировой океан занимает около 70% поверхности планеты и его общая площадь составляет 360 млн. км2. Энергия поступает в океан в виде поглощенного им солнечного излучения, гравитационного взаимодействия космических тел и водных масс, тепла из недр Земли.
Выполнить точную количественную оценку энергетических ресурсов океана достаточно сложно, так как они носят вероятностный характер и подвержены значительным суточным, сезонным, годовым колебаниям. К тому же в океане происходит непрерывное перераспределение потоков первичной энергии.
С точки зрения энергетики важны не абсолютные величины мощностей различных источников энергии, а лишь та их часть, которая может быть полезно использована для хозяйственной деятельности. Важными техническими показателями возобновляемых энергетических ресурсов являются также их энергетическая плотность и стабильность.
В табл. 7.1 приведены сравнительные технические характеристики океанских источников энергии.
Для количественной оценки плотности возобновляемых энергетических ресурсов, представленных в табл. 7.1, использована высота эквивалентного столба морской воды, обладающего потенциальной энергией, которую может создать 1 кг морской воды использованный в качестве рабочего тела в преобразователе соответствующего вида ресурса. Стабильность источника оценивалась по средней доле времени, в течение которого мощность источника остается постоянной.
Таблица 7.1 – Сравнительные характеристики океанских источников энергии
| Вид источника | Среднергодовая энергмя, кВт·ч/год·1012 | КПД преобразования | Средняя плотность энергии, м эквивалентного столба морской воды | Стабильность, % | |
| всего | доступно | ||||
| Течения | 40-70 | 0,4 | 0,01-0,05 | ||
| Волны | 1,5-5 | ||||
| Приливы | 0,25 | 6-14 | |||
| Перепады теиператур | 25·104 | 200-300 | |||
| Перепады солености | |||||
| Водоросли | 1,25 | ||||
| ветер | 20·103 | 5-90 |
Энергия морских волн
Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду, подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу.
Важнейшее и самое известное морское течение – Гольфстрим. Его основная часть проходит через Флоридский пролив между полуостровом Флорида и Багамскими островами. Ширина течения составляет 60 км, глубина до – 800 м, а поперечное сечение – 28 км2. Энергию 
, которую несет такой поток воды со скоростью 0,9 м/с, можно выразить формулой (в Вт)
, (7.1)
где 
– масса воды, кг, 
– плотность воды, кг/м3, 
– сечение, м2, 
– скорость, м/с.
Подставив цифры, получим:
МВт.
Если бы мы смогли полностью использовать эту энергию, она была бы эквивалентна суммарной энергии от 50 крупных электростанций по 1000 МВт. Но эта цифра чисто теоретическая, а практически можно рассчитывать на использование лишь около 10% энергии течения.
В настоящее время в ряде стран, в первую очередь в Англии, ведутся интенсивные работы по использованию энергии морских волн. Британские острова имеют очень длинную береговую линию, во многих местах море остается бурным в течение длительного времени. По оценкам ученых, за счет энергии морских волн в английских территориальных водах можно было бы получить мощность до 120 ГВт, что вдвое превышает мощность всех электростанций, принадлежащих Британскому Центральному электроэнергетическому управлению.
Один из проектов использования морских волн основан на принципе колеблющегося водяного столба. В гигантских «коробах» без дна и с отверстиями вверху под влиянием волн уровень воды то поднимается, то опускается. Столб воды в коробе действует наподобие поршня: засасывает воздух и нагнетает его в лопатки турбин. Главную трудность здесь составляет согласование инерции рабочих колес турбин с количеством воздуха в коробах, так чтобы за счет инерции сохранялась постоянной скорость вращения турбинных валов в широком диапазоне условий на поверхности моря.