潮汐是月球和太阳的引力作用于海水而形成的。潮汐涨落，有一定的规律，因此人们能准确地预报。海水的涨落在白天的叫潮，在晚上的叫汐。据初步估计，世界上的潮汐能共约10亿千瓦，如能充分利用，每年可发电量高达12 400万亿千瓦时。据计算，月球的引潮力可使海面升高0246米。某些地区，由于地形的关系，潮差可达7~8米，蕴藏着巨大的能量。潮汐发电可利用的是潮差的一部分，水头较小，但引用海水流量可以很大，所以它是一种低水头、大流量、间歇式发电方式。潮汐电站按建筑物布置和不同的发电方式，可分为：单库单向潮汐电站，只建一个水库，涨潮时开闸向水库充水，落潮时启动单向水轮机组发电。单库双向潮汐电站，在涨潮和落潮时都发电。双库连续发电潮汐电站，建造两个相邻的水库，一为高水库，一为低水库；涨潮时海水进入高水库，落潮时海水从低水库流入大海。水轮发电机组安装在两水库之间的坝段内，使得海水在高、低水库间流动连续发电。据统计，世界上已建成的或计划建成的大型潮汐电站近30座。1967年建成的法国朗斯电站是世界上第一座也是最大的潮汐电站，装机容量243千瓦，每年发电量54亿千瓦时。目前，潮汐发电需要解决的主要问题是泥沙淤积、设备腐蚀、生物污损和造价昂贵等。
抽水蓄能的电站有何功用
电是不能“储蓄”的，所以电多的时候用不光，电少的时候又不够用。有人建造了“电能银行”，电就可以像钱一样储蓄起来。这就是：电多的时候用电抽水，贮存到高处水库里，电少需要电的时候，就放水发电。人们叫它为抽水蓄能电站。在中国华东地区，工业发达，人口稠密，用电的“高峰”和“低谷”，一多一缺之间相差达两三百万千瓦。科学家想了个办法，用著名的太湖做抽水蓄能电站的后盾，用电“低谷”时抽水灌进太湖，用电“高峰”时放出湖水发电。经勘测，这里适宜建造抽蓄电站的地点有五六处之多。另外，1993年7月，中国已在浙江安吉开工兴建天荒坪“电能银行”。它靠近用电中心，水源可靠，平均落差为566米。这座电能银行兴建后，每年可增发253亿千瓦时高峰电，可为华东电网每年节省20万吨标准煤。
科学家还发明了一种既能发电又能抽水的机组，把这种机组安装到电站上，就能使一般的水电站同抽水蓄能电站配套使用，既能在白天放水发电，又能到晚上把白天发过电的水抽回水库，到需要的时候放出来重新使用。有人担心，用10千瓦时电抽的水，发不了10千瓦时电，这样贮存电能合算吗?发生在瑞士的故事，可以回答这个问题。西欧的跨国联合电网，为了鼓励人们夜间用电，把白天的电价定为夜间的两三倍。瑞士人知道后，凭着本国水利资源利用充分的特点，索性买下他国夜间的廉价电力，用来抽水蓄能和供国内消费，到了白天用电多、电价高时，再将抽蓄电站所发的电力出口，居然因此发了大财。
海水资源是如何开发与利用的
海水是一个巨大的资源宝库，除淡水资源，还溶解有许多的化学物质。
海水淡化。地球上的水大约973％为大洋水和盐湖水，淡水仅占很小一部分。随着世界人口剧增和经济的快速发展，陆地上的淡水供应日趋紧张，“水荒”加剧，海水淡化已被提到人类生存发展的议事日程上来。海水淡化技术研究已有100多年的历史，海水淡化的方法已有20多种，常用的有蒸馏法、电渗析法、反渗透法和冷冻法4种。同时，太阳能海水淡化技术也处于试验阶段。1996年，日本艾克劳基公司研制出利用太阳能进行海水淡化的设备——“海水蒸馏室”，每平方米的温室每天可生产100升高级饮用水，它无需电能，成本仅为使用浸透膜海水淡化技术的1／6。目前，世界海水淡化装置已超过6 000个，大的淡化工厂日产淡水几十万吨，全世界淡化水日产量超过1 200万吨。科威特、沙特阿拉伯主要靠海水淡化解决饮用水，中国海水淡化也已具备一定规模。南北极的冰山皆由淡水凝结而成，是未来重要的淡水供应地，美国、澳大利亚等国已把用原子能破冰船去南北极拖冰山、融化淡水列入议事日程。
提取化学物质。从海水中提取人类所需的化学元素资源始于20世纪中期。目前，科研人员在海水中已发现80多种化学元素，几乎包括了陆地上存在的所有元素。据估计，海水中有600万吨黄金、5 000万吨白银、5亿吨铀、7亿吨钴、100万亿吨溴、930亿吨碘，等等。在海水化学资源开发方面，除了海水提盐，主要为海水提镁和海水提铀。镁是一种银白色轻金属，可用以制造各种轻质合金。镁在海水中的浓度为1 350毫克／升，总储量达1 800万亿吨。目前海水提镁的主要做法是：海水经过过滤，用石灰乳加以处理，使之生成氢氧化镁沉淀，过滤后再加盐酸，生成氯化镁溶液蒸发脱水、干燥后再行电解，即可制得镁金属。美、英、日等国的镁产量1／2是从海水中提取的。铀是原子能发电和原子武器的主要原料，是极重要的战略资源。随着原子能发电工业的迅速发展，陆地上铀的储量已远远不能满足需要，从海水中提铀已引起越来越多国家的重视。目前，西方一些发达国家从海水中提铀的技术已具较高水平。海水提铀以吸附法最佳，它用各种化学活性物质混纺成特种纤维，1克该纤维被浸入海水后，每天可吸附04克铀，每提取1千克铀仅花费600美元，仅为欧美国家从矿石中提取铀所花费用的1／20。一些国家还在海水中找到了能分离富集铀等化学元素的植物，如德国找到了一种单细胞海藻，能大量吸附海水中分散的铀。
海水能源取之不尽吗
海水不但可以通过其热能和机械能等给我们电能，从海水中还可以提取出像汽油、柴油那样的燃料——铀和重水，作为航空母舰、潜艇、破冰船、电厂等的动力。可以说，海水本身也是一种能源。
我们知道，铀是原子能发电的燃料。铀的原子核在中子的轰击下，可分裂成质量相近的两块碎片，这称为核裂变。铀发生核裂变时，可以释放出巨大的能量，例如，像火柴盒大小的1千克铀全部裂变完，它所释放出的能量相当于2 500吨优质煤燃烧时所产生的能量，也相当于20多万人一天的劳动能量。到20世纪90年代初，世界上有31个国家和地区已建和在建的原子能发电站达522座，占世界总发电量的10％以上。据预测，在21世纪，世界原子能发电站的总数将超过1 000座，占世界总发电量的35％。由此可见铀作用之大。
但是，铀在陆地上可供开采的储量极其有限，还不到100万吨，远远满足不了人类的需要。铀在海洋中的储量却十分可观，达45亿吨左右，相当于陆地贮量的4 500倍。铀在海洋中的储量虽然巨大，但含量并不高，每升海水中约含33微克，也就是说要得到3千克铀，就需要处理100万吨的海水。为此，人们进行了近30年的探索，研究出许多种海水提取铀的方法，但成本都比较高。现在从海水中提铀，最有发展前景的是吸附法，它利用一些物质亲近铀、吸附铀的特性来收集铀。日本已研制出一种吸附能力很强的物质，只要1克这种物质在海水中就能吸附2毫克以上的铀，大致达到了陆地上富铀矿的含量水平。
重水是从海水中获得的另一个重要能源。它是氢的同位素重氢(氘)和氧化合而成的水。重氢是进行核聚变的原料。所谓核聚变能，是指2个氢原子核如氢或氢的同位素，聚合成1个较重原子核所释放出的能量。当氢通过核聚变成1克氦时，它所释放的能量相当于燃烧25吨煤所放出的能量。因此，重氢被认为是新世纪最理想的能源。
重水在海洋中的蕴藏量约为200万亿吨。重水是制取重氢的主要来源。如果1升海水里所含重氢的热核聚变能相当于燃烧300升汽油产生能量的话，那么200万亿吨重水所含重氢所产生的总热量，就相当于世界上所有矿物质燃料所发出热量的几千倍。海水能源真是取之不尽、用之不竭。
何谓海洋空间开发
海洋空间包括海洋“表面空间”和“水内空间”，海洋“水内空间”还被称为地球的“内空间”。目前，海洋“表面空间”的开发主要是海洋运输，它已有2 000多年的历史。当今世界海运量已达每年40亿吨以上，并以每年高于8％的速度递增。海运技术正进行着以货运的集装化、散装化、滚装化及船舶和码头大型化、专业化为主要标志的新的航运技术革命。集装箱运输的出现、应用和发展，使货运系统发生了根本性的变革；使用电子资料交换技术，将地理分散的港口、海运的各环节直到海关、商检等的电脑信息系统连成一体，大大提高了海运效率；发展集装箱运输，研制安全节能船型，加强港口及海上安全研究，是目前海运科技发展的几个主要方面。
此外，海洋表面空间开发还包括人工围垦，即在海岸或湾口筑坝修田；建造海上设施，如飞机场、油库、工厂乃至城市等，以解决陆地人口拥挤、环境污染等问题。海洋“水内空间”的开发，目前还主要是海底管道运输、海底电缆敷设以及海底隧道的修建等。美国在旧金山开掘了一条长达6千米的海底隧道，建立了一个包括海洋生物、化学、物理等多学科在内的水下实验室。而为了避开人造卫星的侦察，一些发达国家相继在海底修建隐蔽的现代化军事基地，如潜艇基地、反潜警报系统、鱼雷发射管、导弹发射架以及物资供应补给仓库等。海底城市、海底疗养院、海底工厂、研究所等也都被列入研究和开发之列。当然，海洋内部空间的开发较海洋表面空间的开发技术难度更大，但随着科学技术的发展，人们一定能够成功地开发这一领域，从而扩展人类的空间活动范围。
中国海洋开发面临着怎样的机遇
中国既是陆地大国，又是海洋大国，有渤海、黄海、东海和南海四大内海，海域总面积为470多万平方千米，拥有18万多千米的大陆海岸线，6 500多个岛屿，岛屿岸线长达14万多千米。南北横跨热带、亚热带和温带三大气候带，有着优越的自然条件、丰富的资源和广阔的海洋空间。依照《联合国海洋法公约》(1994年11月16日正式生效，中国已批准该公约)中关于大陆架、专属经济区、国际海底等制度，对中国至少产生这样几方面的积极影响：第一，中国可拥有300万平方千米的管辖海域，可在领海建立从领海基线量起不超过200海里的专属经济区，并对该区域的生物及非生物资源行使主权；第二，可以分享人类共同的国际海底资源，取得参加开发这些资源的资格；第三，按《公约》规定设立了国际海洋管理局、海洋法法庭、大陆架划分委员会等国际机构，中国有资格加入这些机构，参与国际海洋事务管理，以维护中国海洋权益；第四，广袤的“海洋国土”是中国人民赖以生存发展的巨大财富，解决中国人民的吃饭问题和建设物资，有待于进一步开发利用“海洋国土”及其以外的资源。
随着《联合国海洋法公约》正式生效，国防海洋权利的分配、合作、斗争将引出新的矛盾，使国际海洋竞争日趋激烈，有实力的国家都在增加海洋科研经费，加大海洋科研和技术开发的力度。因为，从某种意义上讲，国际海洋竞争也是海洋科学技术的竞争，特别是高技术的竞争，这已成为跨世纪高技术发展的新动向。
1994年召开的联合国第49届大会通过决议，把1998年定为“国际海洋年”，其主要议题是强调海洋在造就地球生命中所起的重要作用，突出海洋环境的整体性，以加强国际合作。正是在国际海洋问题日益受到关注的大背景下，中国国家海洋局编制了《中国海洋21世纪议程》，描绘了20世纪末、21世纪初中国开发利用海洋的蓝图。2000年海洋产业的总产值已达到3 000亿元人民币。中国是发展中的海洋大国，开发利用海洋的资金不足，技术水平与发达国家还有相当差距。但是，中华人民共和国成立后尤其是改革开放以来，海洋技术和海洋产业有了比较快的发展，从而为中国参与国际竞争创造了条件。
中国海洋开发的现状如何
中国海洋资源的开发利用具有悠久的历史，航海事业和造船技术曾在历史上处于世界领先地位。然而，近代以来直到中华人民共和国成立前夕，中国海洋科学事业几乎是空白点。中华人民共和国成立后，尤其是党的十一届三中全会以来，党中央高度重视海洋开发事业，海洋开发在中国经济和社会发展中占有越来越重要的地位，取得了举世瞩目的成就。
在海洋水产资源开发方面，中国实行渔业“农牧化”，大力向“蓝色革命”进军，现在全中国已建立了2 300多个以“外向型”为主的海水养殖商品基地，尤其在取得了海带、中国对虾和扇贝人工育苗和养殖栽培技术的重大突破之后，使海带、对虾、扇贝成为中国海水养殖业的三大支柱产业，中国一举成为世界上最大的海水养殖国。目前，中国正在实验“鱼群农牧化”新技术，一旦获得成功，将对中国水产资源开发产生重大影响。
在海洋矿产资源开发方面，中国主要搞了海底气田的勘探开发。1966年底在渤海湾钻出了第一口探井，并获得了工业油流。在此后的40多年中，中国完成了100多万平方千米的近海域的油气调查，先后发现了7个大型含油气盆地，油气储量极为丰富。据初步估算，中国海大陆架油气资源量，石油400亿吨，天然气14万亿立方米。改革开放以来，中国海上石油工业应用了多项高科技，确立了“采油公司集中统一，专业公司相对独立，基地系统逐步分离”的总体改革思路，坚持“对外合作和自营”两条腿走路，先后与十几个国家的数十家公司签订了石油合同，在渤海、北部湾、南海珠江口等海域还发现了多处油气构造，20世纪90年代已建成一批高产量的油气田，目前已有15个海上油田投产，1996年中国海洋原油产量达到1 500万吨，天然气产量达到268亿立方米。21世纪初，中国海洋原油产量将超过1 600万吨，天然气达到100亿立方米左右。2007年五一期间，中国石油天然气集团宣布：在渤海湾滩海地区发现储量规模达10亿吨的大油田。据透露，根据目前的资源状况，中石油将从2008年开始大规模开发南堡油田，到2012年，油产量将达700万吨，加上陆上产量300万吨，届时冀东将成为中国石油一个新的千万吨油田。