انرژی جریان اقیانوسی نوعی از انرژی اقیانوسی و از منابع انرژی تجدیدپذیر است که از انرژی جنبشی جریان اقیانوسی بدست می‌آید. مانند: گلف استریم. گرچه در حال حاضر به صورت صنعتی استفاده نمی‌شود ولی به صورت بالقوه انرژی زیادی در خود دارد، که قابل استفاده برای تولید است و این در حالی است که این جریان‌ها از باد و خورشید قابل پیش‌بینی ترند.

امکان استفاده از جریان‌های اقیانوسی به عنوان منبع انرژی نخستین بار در اواسط دههٔ ۱۹۷۰ و پس از اولین بحران نفتی توجهات را به خود جلب کرد. در سال ۱۹۷۴ چندین طرح مفهومی در کارگاه آموزشی انرژی MacArthur ارائه شد و در سال ۱۹۷۶ کمپانی British General Electric پژوهشی با موضوعیت انرژی جریان اقیانوسی ترتیب داد. این پژوهش به این نتیجه رسید که انرژی جریان اقیانوسی نیاز به بررسی و تحقیقات بیشتری دارد تا ابعاد بیشتری از آن مشخص شود. کمی بعد، گروه ITD در بریتانیا یک برنامه تحقیقاتی انجام داد که شامل آزمایش کارکرد یک سالهٔ روتور آبی داریوس بود که در جوبا پایتخت سودان جنوبی و روی رود نیل سفید نصب شده بود. دههٔ ۱۹۸۰ میلادی شاهد تعدادی از پروژه‌های تحقیقاتی کوچک در زمینهٔ ارزیابی سیستم‌های قدرت جریان اقیانوسی بود.

کشورهای اصلی که در آن‌ها این تحقیقات انجام گرفت عبارتند از بریتانیا، کانادا و ژاپن. شرکت Tidal Stream Energy Review بین سال‌های ۱۹۹۲ و ۱۹۹۳ چندین سایت مشخص را که دارای سرعت جریان مناسب برای تولید انرژی تا سقف تولید سالانه ۵۸ تراوات‌ساعت بودند، در آب‌های بریتانیا معین کرد. نتیجهٔ این بررسی نشان داد که استفاده از منابع انرژی جریان اقیانوسی قادر به پاسخگویی به ۱۹ درصد از نیاز به انرژی الکتریکی در بریتانیا است. در بین سال‌های ۱۹۹۴ و ۱۹۹۵ پروژهٔ EU-JOULE CENEX بیش از ۱۰۰ سایت در بستر دریا و واقع در اروپا را که وسعت آن‌ها بین ۲ تا ۲۰۰ کیلومترمربع بود مشخص نمود که بیشتر آن‌ها چگالی توان بیش از ۱۰ مگاوات بر کیلومترمربع داشتند. دولت بریتانیا و اتحادیه اروپا هر دو خود را ملزم به پیروی از توافقات صورت گرفته در مذاکرات بین‌المللی در مورد مبارزه با گرمایش جهانیدانسته‌اند. در نتیجه به منظور پیروی از چنین توافقاتی، افزایش تولید برق از منابع تجدید پذیر در مقیاس بزرگ مورد نیاز خواهد بود.

 جریان‌های اقیانوسی پتانسیل تأمین بخش قابل توجهی از تقاضای انرژی الکتریکی آینده را در حوزهٔ کشورهای اتحادیه اروپا دارد. مطالعهٔ ۱۰۶ سایت ممکن برای نصب توربین‌های جذر و مدی در اتحادیهٔ اروپا نشان داد که پتانسیل خوبی در جهت تولید توان در حدود ۵۰ تراوات‌ساعت در سال وجود دارد. در صورت استفاده موفقیت‌آمیز از این منابع انرژی، تکنولوژی مورد نیاز می‌تواند شکل دهندهٔ بستر یک صنعت نوین برای تولید انرژی پاک در قرن ۲۱ باشد.

فناوری‌های دیگر در برنامه‌های انرژی جریان دریایی

انواع مختلفی از دستگاه‌های جریان روباز وجود دارد که می‌توانند در کاربردهای انرژی دریایی استفاده شود. بسیاری از آن‌ها نسل جدید آسیاب آبی یا مشابه آن هستند. دو نوع توربین‌های آبی وجود دارد که ممکن است در نظر گرفته شود: محور افقی و محور عمودی (هر دو می‌توانند ثابت به زمین یا متغیر باشند). هر دو نوع روتور ممکن است با هر یک از سه روش اصلی برای تولید از توربین‌های جریان آب ترکیب شوند: سیستم‌های نصب شده به صورت شناور در دریا، سیستم‌های نصب شده در ساحل و ترکیبی از این دو روش.

انرژی اقیانوسی را می توان به چهار صورت استخراج کرد :

۱-انرژی جریان های آبی  Marine current energy

۲-انرژی موج  Wave energy

۳-انرژی جذر و مدtidal energy

۴-تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس ocean thermal energy conversion

۱- انرژی جریان های آبی

آب اقیانوس مدام درحال حرکت است. جریان های اقیانوسی در الگوهای مختلفی حرکت  می کنند که تحت تاثیر باد, شوری آب, دما, نقشه کف اقیانوس و چرخش زمین قرار دارد. جریانات اقیانوسی توسط بادو گرمای آب نزدیک استوا در اثر خورشید ایجاد می شوند. گرچه برخی از این جریانات از اختلاف چگالی و شوری آب حاصل می شوند. این جریانات نسبتاً ثابت اند وتنها در یک جهت جریان دارند. گرچه جریانات اقیانوسی با سرعت کمتر از سرعت باد حرکت می کنند ولی بخاطر چگالی زیاد آب مقدار قابل توجهی انرژی حمل می کند. آب ۸۰۰ برابر چگالتر از هواست بنابراین برای مساحت سطح یکسان, آب با سرعت ۱۲ مایل بر ساعت همان فشاری اعمال می کند که باد با سرعت ۱۱۰ مایل بر ساعت.

توان کلی جریانات اقیانوسی حدود TW5 تخمین زده می شود که درهمان حد مصرف الکتریسیته جهانی است. بهر حال استخراج انرژی تنها در نواحی محدودی که جریانات نزدیک محیط اقیانوس(سواحل) متمرکز است, عملی است و یا در تنگه ها و گذرگاه های باریک بین جزایر Landform و پستی و بلندیها. بنابراین تنها بخشی کوچکی از انرژی کل, قابل تبدیل به انرژی الکتریکی و یا صور دیگر انرژی است.

توان جریان متناسب با مکعب سرعت جریان است. برای جریانات جذر و مدی نزدیک ساحل مدخل رودخانه و در کانالهای بین خشکی و جزیره, سرعت جریان به صورت سینوسی با زمان تغییر می کند, با پریودی که بستگی به مولفه های مختلف جذر ومدی دارد. سایت هایی که برای بهره برداری مناسب اند از لحاظ اقتصادی به صرفه اند ماکزیمم سرعت جریان های بیش از ۵/۱ دارند. برای سایت های با جریانات غیر نوسانی, ماکزیمم سرعت جریان ممکن است ۱ باشد.

منابع در بیشتر اروپا و در اطراف انگلستان, ایرلند, یونان, فرانسه و ایتالیا قرار دارند. دراین نواحی ۱۰۶ محل مشخص شده است و تخمین زده می شود که با استفاده از تکنولوژی روز بتوان ۴۸ (تریلیون وات ساعت بر سال ) از برق اروپا را تامین کرد. محل هایی با پتانسیل بالا در فیلیپین, ژاپن, استرالیا, آفریقای شمالی و آمریکای جنوبی شناسایی شده است.

سریع ترین جریانات غیر جذر و مدی اقیانوسی با فرآیندهای پیچیده شامل جذب تابش خورشیدی توسط اتمسفر و اقیانوس انجام می شود. این امر با تبدیل و توزیع مجدد از استوا به سمت قطبها با حرکت جریان های هوا و آب و درنهایت تمرکز جریانات اقیانوسی روی لبه های غربی اقیانوس ( یا سواحل شرقی ) با چرخش زمین انجام می شود. Gulf stream در اقیانوس اطلس , kuroshi در اقیانوس آرام (ژاپن) و Agul as-somali در سواحل شرقی آفریقا سیستم های جریان دریایی اصلی را تشکیل می دهند.

تکنولوژی استحصال انرژی از جریانهای آبی

روش بسیار متداول برای بهره برداری از جریانات استفاده از توربین است که عمود بر جهت جریان در بستر دریا قرار می گیرد و یا از سکوی شناوری آویزان می شود. 

برای استفاده از انرژی جریانات چالشهایی وجود دارد از جمله :

۱) ایجاد حفره (cavitation)روی دستگاه ها باعث افت بازدهی می شود.

۲) تاثیر روی محیط زیست دریا و تغییر الگوی انتقال رسوب

۳) قابلیت اطمینان (زیرا هزینه نگهداری بالاست )

۴) خوردگی و فرسایش دستگاه ها در آب به علت شوری محیط

برنامه ریزی استفاده از انرژی جریانات نیاز به محافظت از گونه های آبی از آسیب دیدن در اثر چرخش پره های توربین دارد. و یا ملاحظات مربوط به کند شدن جریان با استخراج انرژی از جریان اثرات موضعی مانند تغییرات ترکیب مدخل رودخانه می تواند روی گونه های آبزی اثر بگذارد.

انرژی امواج

انرژی امواج را می توان یک شکل متمرکز شده از انرژی خورشید دانست. بادها در اثر اختلاف دمایی زمین ایجاد می شوند و با وزش روی ناحیه وسیعی از آب , قسمتی از انرژی آنها به موج تبدیل می شود. مقدار انرژی منتقل شده و اندازه موج حاصل بستگی به سرعت باد, مدت زمان وزش باد و مسافتی که باد روی آن وزیده دارد. توان خورشیدی تقریبی ۱۰۰ به امواجی با توان kw50-10 بر متر تبدیل می شود. نواحی که پر انرژی ترین امواج را دارند عبارتند از: سواحل غربی آمریکا , اروپا , استرالیا و نیوزلند.

توان جهانی امواج حدود ۸۰۰۰۰-۸۰۰۰ تریلیون وات – ساعت بر سال (Tw10-1) تخمین زده می شود که از همان مرتبه بزرگی مصرف انرژی الکتریکی جهان است  نواحی با امواج مطلوب و مناسب درعرض جغرافیایی ۳۰  قرار دارند, جایی که باد های منظم می وزد . توان موجود متناسب با مربع ارتفاع موج و دوره تناوب موج است. انرژی موج در ماه های زمستان بیشترین مقدار خود را دارد. انرژی در موج به صورت تبدیل انرژی پتانسیل و جنبشی در موج است. حرکت چرخه ای موج , انرژی را به سمت جلو پیش می برد.

تکنولوژی استحصال انرژی از امواج

گرچه طراحی های زیادی انجام شده و آزمایشات تئوری و عملی زیادی صورت گرفته ولی تنها ابزار اندکی برای تست به کار گرفته شده است. چندین نیروگاه نمایشی تا کنون ساخته شده و یا در دست ساخت است. در اینجا دستگاه های مورد استفاده برای بهره برداری از انرژی امواج را بر طبق مکان قرار گیری آنها طبقه بندی می کنیم :

۱) دستگاه های ساحلی (shoreline)

۲) دستگاه های نزدیک ساحل (near –shore) (ثابت شده در کف اقیانوس )

۳) دستگاه های دور از ساحل (off shore)

دستگاه های ساحلی:

ستون آب نوسان کننده oscillating water column

یک ساختار زیر آبی است که در آن هوای بالای سطح آب بدام می افتد و امواج ورودی باعث نوسان ستون آب می شود که باعث می شود توربین به حرکت در آید.