Океан - гігантський акумулятор і перетворювач променевої енергії Сонця, кінетичної енергії вітру, механічної енергії обертання Землі і космічної енергії прітяжеенія Місяця. Всі ці види енергії перетворюються в океані в теплову енергію і енергію горизонтального і вертикального руху водних мас.
Теплова енергія моря прямо або побічно (через випаровування) використовується атмосферою, кінетична енергія хвиль, течій і припливів витрачається на тертя, що виникає при перемішуванні води і зіткненні водних мас з берегами і дном.
Численні проекти використання енергії хвиль і течій поки не мають промислового значення, тому інженерна думка зосереджена зараз на експлуатації приливних коливань рівня моря і різниці в температурі води верхніх і глибинних шарів океану.
Приливні коливання рівня людина навчилася використовувати давно. У старовинних хроніках перші згадки про приливних млинах відносяться до XI ст. На Британських островах в гирлі р. Дебек і в даний час працює така млин; про неї говориться в записах Лудбріджского приходу, що відносяться до 1170 р середні століття приливні млини і лісопилки працювали в багатьох місцях атлантичного узбережжя Західної Європи. Деякі з них дожили і до середини XX століття. У Росії приливні млини мололи зерно на узбережжі Білого моря. Про двох таких млинах згадується в оброчної грамоті 1553 року і в жалуваною грамоті того ж часу, виданої опричним наказом жителю села Золотіца Григорію Микитовичу; в другій грамоті зазначено місце, де вони були поставлені, саме в гирлах річок Золотіца і Пушлахти. У XVII ст. приливна млин і тартак працювали на Соловецьких островах. У 1760 - 1764 рр. в Англії був навіть оголошений конкурс на кращий проект приливної млини. З дев'яти представлених моделей п'ять були премійовані.
Енергія морських припливів, на відміну від багатьох інших видів енергії на Землі, не вичерпується, тому що підтримується космічними силами тяжіння Місяця і Сонця і не залежить від змін в кліматі і погоді як залежить від них енергія річок. Одного разу побудована, приливна станція буде безперебійно працювати тисячі років, якщо не трапиться геологічної катастрофи, яка різко змінить рівень моря, або катастрофи космічної, в результаті якої порушиться взаємодія сил тяжіння в нашій сонячній системі.
Принцип роботи припливної електростанції простий. Бухта, відокремлена від моря греблею, утворює водосховище. Під час припливу вода наповнює його і одночасно обертає турбіни електростанції; під час відливу вода стікає назад в море і знову обертає турбіни. Турбіни встановлюються в горизонтальних шахтах і влаштовані так, що можуть працювати незалежно від напрямку руху води. Крім того, лопатки у них можуть змінювати кут нахилу до струменя води, що дозволяє підтримувати однакові обороти при змінному напорі, який змінюється разом зі зміною різниці в рівнях роки в море і водосховище.
У приливних електростанцій є, однак, незручності, пов'язані з нерівномірним розподілом приливної енергії в часі. Величина припливу змінюється протягом місяця разом з фазами Місяця і в продовженні доби внаслідок обертання Землі навколо своєї осі. Близько часу повного припливу і повного відливу станції перестають працювати, так як рівні в море і водосховище вирівнюються. Однак різні технічні удосконалення дозволяють скоротити до мінімуму простої турбін протягом доби, а комбінована робота разом з річковою або теплової електростанцією може вирівняти вироблення електроенергії як протягом добового, так і місячного циклу.
З числа європейських країн Франція перша впритул зайнялася розробкою проектів приливних електростанцій. У 1960 році у Франції в гирлі р. Рані запрацювала перша черга дослідної приливної станції потужністю 9 тис. КВт. Невеликі приливні електростанції працюють в Китаї. За часом їх пуску Китай навіть випередив Францію. Відповідні умови для роботи приливних електростанцій є і на нашому тихоокеанському узбережжі, де величина припливів місцями, наприклад, в затоці Шеліхова, досягає 10-13 м.
Гідроенергія річок на земній кулі оцінюється в 3750 млн. КВт, енергія припливів - 1000 млн. КВт. Якщо тільки третю частину приливної енергії морів вдасться освоїти, це буде важливий внесок в енергетичні ресурси людства.
Інший доступний вид енергії, який може дати море, - термічна енергія. У тропічних областях океану температура води на поверхні 26-28 °, а на глибині 400-500 м - близько 8-10 °, що становить різницю близько 20 °. Зазвичай парові двигуни працюють при різниці температур 100 і більше градусів. Виявляється, можна їх примусити працювати і при різниці в 20 °. Для цього треба, щоб вода знаходилася в котлі, де атмосферний тиск знижений до 0,01 атмосфери. При такому низькому тиску вода закипає і утворює пар при температурі 28 °. Пар обертає турбіну, теж знаходиться у вакуумі. Глибинна вода, що подається з турбін, служить для охолодження. Гази, що містяться в морській воді, попередньо видаляються, щоб при виділенні вони не збільшували атмосферний тиск в котлі і турбіні.
Всі види енергії, якими користується зараз людство, бліднуть перед гігантською силою, яку можна отримати з так званої важкої води. У такій воді атом кисню з'єднаний з двома атомами важкого ізотопу водню - дейтерію. Один кілограм важкої води може дати атомну енергію, рівну енергії 400 т кам'яного вугілля; 5 кг важкої води замінюють 1 кг урану. У разі ж оволодіння людиною термоядерними процесами при з'єднанні дейтерію, витягнутого з важкої води, з літієм, 1 кг цього нового речовини, що отримав назву дейтериду літію, дасть енергію, рівну 300 тис. Т вугілля. При перетворенні 1 г чистого дейтерію в більш стійкі ядра гелію виділиться енергії в 10 млн. Разів більше, ніж при згорянні 1 г вугілля. Це означає, що в кубі звичайної води зі сторонами в 230 м (за підрахунками академіка М. М. Семенова) укладена енергія, еквівалентна щорічного світового видобутку вугілля.
У природних умовах одна частина важкої води доводиться в середньому на 5000 частин звичайної води. Таким чином, в океані міститься 274 млрд. Т важкої води. Зараз, вживаючи на паливо, ми пускаємо «на вітер» величезні кількості нафти, кам'яного вугілля. Тим часом нафта і вугілля є незамінна сировина для виготовлення найрізноманітніших синтетичних матеріалів (пластмас, тканин, каучуку та ін.), Одне перерахування яких зайняло б багато сторінок. Чи не варто подумати про якнайшвидшу розробивши дешевих методів вилучення з морської води складовою її частини - важкої води для отримання енергії в найширших масштабах? Тоді невичерпні енергетичні ресурси океану можуть бути використані для опріснення морської води, зрошення посушливих областей суші і для підняття глибинних вод, багатих поживними солями, з метою підвищення продуктивності прибережних районів океану.