日本设计的这种形式的海流发电装置，轮叶的直径达53米，输出功率可达2500千瓦。美国设计的类似海流发电装置，螺旋桨直径达73米，输出功率为5000千瓦。澳大利亚建成的一台“潮流水车”，可装在锚泊的船上或者海上石油开采平台上，用时放下发电，不用时可以吊起来。法国设计了固定在海底的螺旋桨式海流发电装置，直径为10.5米，输出功率达5000千瓦。
(2)降落伞式：整个装置设计独特，别具一格，结构简单，造价低廉，不论流速大小，都能顺利工作。整个装置用12个“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绞盘转动，绞盘则带动发电机发电。
(3)磁流式：这种海流发电方式还处在原理性研究阶段。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介质，高速垂直流过强大的磁场后直接产生电流。现在以海水做工作介质，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，可成为海流发电的最优装置。
潮流发电是海(洋)流中的一种，海水在受月亮和太阳的引力产生潮位升降现象(潮汐)的同时，还产生周期性的水平流动，这就是人们所说的潮流。
由于潮流和潮汐有共同的成因(都是由月亮和太阳的引力产生的)、有共同的特性(都是以日月相对地球运转的周期为自己变化的周期)，因此，人们把潮流和潮汐比作一对“双胞胎”。所不同的只是潮流要比潮汐复杂一些，它除了有流向的变化外，还有流速的变化。
潮流的流速一般可达5.5千米/小时，但在狭窄海峡或海湾里，流速有时很大。例如，中国的杭州湾海潮的流速为20~22千米/小时。潮流的流速虽然很大，但因它的流向有周期性的变化，所以流不远，只是限于一定海区内往复流动或回转流动。回转流动就像运动员在运动场上练习长跑一样，只是围绕跑道不停地做圆周运动。
由于潮流的流速很大，因此潮流蕴藏有巨大的能量，可以用来发电。潮流发电的原理和风车的原理相似，都是利用潮流的冲击力，使水轮机的螺旋桨迅速旋转而带动发电机。潮流发电的水轮机有多种形式，比较简易的是潮流发电船，发出的电流通过电缆输送到陆地上。
潮流的流向是有周期性变化的，尤其是往复流动潮流流向的周期性变化更为显着。这样，安装在船体两侧的水轮机螺旋桨对称，并且方向相反，以便顺流时由一侧螺旋桨旋转发电，逆流时就由另一侧的螺旋桨旋转发电。
据计算，直径为50米的螺旋桨，可以利用通过海水能量的15%，当潮流流速为13千米/小时时，一台发电机能发出约4千瓦的电量。
中国在舟山群岛进行潮流发电原理性试验已获成功，试验是从1978年开始的。发电装置采用锚系轮叶式，螺旋桨直径2米，共4叶，双面作用对称翼型，以适应潮流的变化。发电最小流速1米/秒，最大流速4米/秒。螺旋桨水轮机带动液压油泵，正向反向都能输出高压油，高压油驱动液压油马达，液压油马达带动发电机发电。
这项试验分室内模拟、海上装船拖航发电和海上锚泊潮流发电三个阶段。
现在，试验虽然在原理性潮流发电上取得了初步进展，但发电装置还有待进一步改进。
温差能的利用
海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能就是温差能。
世界上最大的太阳能接收器是海洋。太阳投射到地球表面的太阳能大部分被海水吸收了，使海洋表层水温升高。太阳在赤道附近直射多，其海域的表层温度为25~28益，被炎热的陆地包围着的波斯湾和红海，其海面水温可达35益，而在500~1000米的海洋深处却只有3~6益。这个垂直的温差就是一个可供利用的巨大能源。在表层水温和1000米深处的水温相差20益以上的热带和亚热带海区，这是热能转换所需的最小温差。现在一个有发展前途的计划可设法将海洋中储存的热能开发出来，这是一个相当有发展前途的计划。
把海洋中表层的温水送入一个真空室，温海水在真空室内就会沸腾产生水蒸气，这便是海洋温差发电的基本原理。不足30益的水能产生水蒸气吗？水的沸腾温度和水周围的气压有关，压力越低，沸腾温度也就越低。当气压接近真空时，即便水温接近0益也可以沸腾产生蒸气(水在低压状态下产生蒸气称为“闪蒸”)。因此，30益的海水在真空下闪蒸产生的蒸气压力完全可以用来推动涡轮发电机发电。不过在用海水的温差发电时，温海水只有0.5%左右能变成蒸气，因此，为了产生足够的蒸气，发电厂必须抽取大量的海水来推动涡轮机发电。
推动涡轮机发电后需要使蒸气冷凝。为了连续发电，只有使蒸气冷凝成蒸馏水后才能留出空间，从而让后续的热蒸气源源不断地流向涡轮机。因为海洋深处的水温一般在5益左右，我们可以把使用后的蒸气导入一个冷凝器，用从500米以下的深海处所抽上来的冷海水冷却蒸气，这就是冷凝蒸气的办法。蒸气冷却后成为相当有用的副产品——蒸馏水，它是海水淡化厂的产品——淡水。
而从真空室的出口端排出的则是大部分未蒸发的温海水。
海洋温差发电主要有开式和闭式两种循环系统。在开式循环中，表层温海水由于在闪蒸蒸发器中闪蒸(在真空中快速蒸发)产生蒸气，蒸气进入汽轮机做功后流入凝汽器，然后由来自海洋深层的冷海水将其冷却。水蒸气由于在负压下工作，必须配置真空泵。这种系统结构比较简单，必须使用相当大的涡轮机，因为真空室所产生的蒸气密度较低，这样就增大了设备和管道体积，而且真空泵及抽水水泵耗功较多，发电效率肯定会受到影响。
来自表层的温海水先在热交换器内将热量传递给“低沸点”的丙烷、氨等，使之蒸发，以此来推动汽轮机做功，这是闭式循环系统和开式循环系统的有别之处。这里并不是直接利用温海水的蒸气而只是利用了温海水的热量。确实与水的沸点100益相比，氨水的沸点低得多，只有33益。深层的冷海水仍作为“凝汽器”的冷却介质。由于工作介质是在封闭系统中进行的，所以冷凝后的氨蒸气再进入热交换器，以便重复使用。这种方法被称为闭式循环系统。目前由于这种循环系统不需要真空泵，因而被经常采用。
在海洋能开发利用方面十分活跃的日本，专门成立了海洋温差发电研究所，并在海洋热能发电系统和热交换器技术领域领先于美国。日本于1999年与印度联合进行的1000千瓦海洋温差发电实验船的成功，推动了该技术的实用化。
目前，海洋温差发电有可能成为解决全球变暖和缺水等21世纪最大环境问题的途径之一。它已经引起了世界各国的关注，从2004年起联合国决定进行研究海水温差发电的普及问题。虽然面临高成本等许多问题，但它作为一代新能源已引起了人们的足够重视。
开发海洋生物能
生物资源是每日照射到地球上的太阳能，被植物通过光合作用吸收，并变换成物质能量而蓄积的资源。在海洋中有海藻或水草等水生植物、单细胞微小藻类等。生物资源因为是可再生资源，如果经过适当管理，是不会枯竭的。太阳能可照射到地球上的每个角落，都有可能被利用为生物资源。另外，生物资源也是太阳能的良好储藏方式。
海洋是生命的摇篮。在海洋的表层，阳光射入浅海，这里生长着许多单细胞藻类：绿藻、褐藻、红藻、蓝藻等。它们从海水中吸取二氧化碳和盐类，在阳光下进行着光合作用，生成有营养的碳水化合物(糖类)，同时放出氧在海水中形成过多的带负电的氢氧离子(OH-)。
海洋的底层是海洋动植物残骸的集聚地，也是河流从陆地带来丰富有机质的沉积场所。在黑暗缺氧的环境下，细菌分解着这些海底沉积物中的动植物残体和有机质，形成多余的带正电荷的氢离子(H+)。于是海洋表层和底层的电位差产生了，实际上这是一个天然的巨大的生物电池。
从海洋生物中生产生物电池的可能性，是科学家从曾经做过的一个实验获得证实的。这个实验如下：
把酵母菌和葡萄糖的混合液放在具有半透膜壁的容器里，将这个容器浸沉在另一个较大的容器中。容器中盛有纯葡萄糖溶液，其中有溶解的氧气。在两个容器中都插入铂电极，连接两个电极便得到了电流，这说明微生物分解有机化合物的时候，有电能释放出来。根据这个原理制造的电池，叫做生物电池。
生物电池比电化学电池有许多优点：生物电池工作时不放热，不损坏电极，不但可以节约大量金属，而且电池的寿命也比电化学电池长得多。
现在，以生物电池作为电源的技术，已应用于海洋中的信号灯、航标和无线电设备等方面。有一种用细菌、海水和有机质制造的生物电池，用做无线电发报机的电源，它的工作距离已达到10千米，用生物电池做动力的模型船已在海上停放。
从生物电池的工作原理，科学家们想到了海洋。他们认为一望无际的海洋就是一个巨大的天然生物电池。所以，科学家们提出了在海洋上建立天然生物电站的设想，即利用海洋表层水和海洋底层水的电位差来产生电流。可以预料，随着科学技术的不断进步，人们定会在海洋上建立起大型的天然生物电站，发出巨大的电流，造福人类。
开发可燃冰资源
在变化莫测的海洋深处蛰伏着一种可以燃烧的白色结晶物质，它就是“可燃冰”。在能源危机日益加重的今天，能源困局已成为人类社会发展的绊脚石。
发展探索新能源迫在眉睫，无意间可燃冰走入了人们的视野，为人类未来的新能源之路带来了一线曙光。
20世纪60~90年代，科学家在南极冻土带和海底发现一种可以燃烧的“冰”，这种环保能源一度被看做替代石油的最佳能源，但由于开采困难，一直难以启用。但是随着近年来科技水平的日新月异，科学家预测：在未来5年到10年，人们对可燃冰将会有全面的了解，并会取得重大突破。
世界上绝大部分的可燃冰分布在海洋里，据估算，海洋里可燃冰的资源量是陆地的100倍以上。据最保守的统计，全世界海底可燃冰中储存的甲烷总量约为1.8亿立方米，约合1.1万亿吨，如此数量巨大的能源是人类未来动力的希望，是21世纪具有良好前景的后续能源。
可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能源”。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够人类使用1000年。科学研究表明，仅在海底区域，可燃冰的分布面积就达4000万平方千米，占地球海洋总面积的1/4。目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。
可燃冰，学名为“天然气水合物”，是在一定条件下，由气体或挥发性液体与水相互作用形成的白色固态结晶物质。可燃冰实际上并不是冰，通俗地说，就是水包含甲烷的结晶体，因为凝固点略高于水，所以呈现为特殊的结构。由于天然气水合物中通常含有大量甲烷或其他碳氢气体，极易燃烧，外观像冰，所以被人们通俗、形象地称为“可燃烧的冰”。可燃冰的主要成分是甲烷与水分子，又称“笼形包合物”；它燃烧产生的能量比同等条件下煤、石油、天然气产生的能量多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。
可燃冰被能源科学家看做最环保的化石气体。经过燃烧后，它仅会生成少量的二氧化碳和水，并且能量巨大，是普通天然气的2~5倍。
可燃冰在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍，温室效应造成的异常气候和海面上升正威胁着人类的生存。全球海底可燃冰中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，若有不慎，让海底可燃冰中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施，还会危害到海底输电或通信电缆和海洋石油钻井平台等设施的安全。
天然可燃冰一般呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中，甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。
