我們知道，海洋是熱量的貯存器。根據能量守恒定律，自然界所發生的一切過程中的能量，既不會消滅，也不會產生，可以從一種形式轉變為另一種形式。英國物理學家焦耳求得了熱功當量：將1千克的水溫度升高1℃，必須做約4180焦耳的功，反過來也是一樣。根據這個公式，一些海洋工作者設想,要是能使海水溫度在人工控製下降低，把它的內能轉變為有用的功，去驅動機器，然後將機械能轉變為電能那該多好啊！經過簡單計算，結果令人振奮：如果一部機器1秒鍾吸進1噸水，溫度自動降低20℃，它所釋放出的熱量以4%～6%的效率變成電能，就可發出3000千瓦的電力來。
利用海水溫差發電，比較可行的是利用海水表層和海洋深層之間的溫差。在低緯度海域水下500米深處的水溫，一般在5～10℃之間，而在3000米深處的水溫，則終年處在1～2℃之間。如果把赤道表層海水作為熱源，把2000米底層的海水作冷源，上下溫差可達261以上。用一根水管把底層的冷水抽上來，就可以發電了。
當然，利用海水溫差發電，也不是一件簡單的事，還有一些技術問題、經濟問題、對環境的影響等問題，有待於進一步研究解決。目前對海洋熱能的開發利用尚未進入大規模實用階段，但其前景是十分誘人的。
一、為什麼可以利用海洋鹽度差發電
人類在利用海水曬鹽的同時，發現海水和淡水相交彙的地方，蘊含著一種神奇的能量。於是一個新的設想出現了：利用海洋鹽度差發電。
海洋鹽度差產生的能量，是人們從滲透作用中計算出來的。滲透作用就是指允許液體從一層具有選擇性的半滲透性薄膜中通過的過程。人們做了一個試驗，在水槽裏放人一個半透明膜，一邊放鹽水，一邊注淡水。海水中的鹽離子被半透明膜“封鎖”過不來，隻對淡水放行。這樣，淡水就通過半透明膜往鹽水裏滲透。如果再建一座水塔的話，那麼在滲透壓的作用下，水位就能升高到250米，即大約25個大氣壓，海水和淡水的滲透壓才能平衡。這高高在上的水從250米高度衝泄下來，那力量就相當大了，足以衝得水輪機呼呼轉動起來發電。
陸地上的江河，日夜不停地向海裏流淌著淡水，可以想見，在江河入海口的地方，蘊含著多麼巨大的鹽度差能量啊!據估計，世界上鹽度差能約為26億千瓦。
鹽度差能，是一種神奇的能量，人們對它的認識較晚，還需要從基礎理論上作進一步探討。目前，離大規模開發鹽度差能，還有一道道難關。
1.為什麼可以利用波浪發電
1964年，日本製成了世界上第一盞用波力發電的航標燈。雖然這台發電機發電的能力僅有60瓦，隻夠一蓋燈使用，但這盞燈卻燃起了人們利用波能的希望。
波力發電裝置不消耗任何燃料和資源，沒有任何汙染。它利用的是自行車打氣筒的原理。就像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，使它轉動，並且帶動發電機一起轉，這樣，波浪的能量就變成電了。
波力發電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，這種隻要有波浪就能發電的方法，確實也是非常適宜的。
2.能從海水中提取核原料嗎
鈾——核武器的原枓，陸地上可供開采的總共不過100萬噸。於是，人們將目光移向了海洋。
海水裏，鈾的濃度雖然不高，每升海水隻有3.3微克，但海洋無比巨大，海水又多，所以海洋裏的鈾總最相當可觀，達45億噸，相當於陸地鈾儲量的4500倍。
英國是最早從事海水提鈾研究的國家，日本是第一個建造海水提鈾工廠的國家。目前，世界上已有美、俄、德等近20個國家進行海水提鈾研究，但至今還沒有一個國家能夠進大大規模提鈾生產。
究其原因，主要還是技術難題和成本過高。盡管海水含鈾總量高達45億噸，但濃度極低。要想得到3千克鈾，就要處理100萬噸海水才行。處理如此行量的海水，給提鈾生產提出了很多技術難題。據目前提鈾水平核算，成本是陸地貧鈾礦提煉成本的6倍。
盡管如此，具有聰明才智的人類，還是加快了海水提鈾研究試驗的步伐。現在最有希望的一種方法是“吸附法”，即用吸附劑吸附鈾。相信不久的一天，海水提鈾丁業化生產定能實現。
3.濱海地區為什麼冬暖夏涼
盛夏酷暑的季節，處於內陸的重慶、長沙、南昌等地氣溫高達351以上，而濱海城市大連、秦皇島、青島、廈門等地，卻是人們避暑旅遊的好去處。常收看天氣預報的讀者還不難發現,即使是處於熱帶的南沙，其最高氣溫也沒有超過35℃。當然，南沙稱不上冬暖夏涼，這是一個長夏無冬的地方。