我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的首都之一（其他5个是法国的巴黎、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚、冰岛的雷克雅未克和埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴）。北京地热水温大都在25℃~70℃。由于地热水中含有氟、氢、镉、可溶性二氧化碳等特殊矿物成分，经过加工可制成饮用的矿泉水。有些城区的地热水中还含有硫化氢等，很适合浴疗和理疗。
清洁干净的海洋能
辽阔的海洋蕴藏着极为丰富的可再生能源。那永不停息的海浪、潮汐、海流以及海水温差和海水压力等，都能给人类提供巨大的能量。据专家们估算，全世界海洋潮汐能的总储量为30亿千瓦，海流动能的总储量为50亿千瓦，海浪能的蕴藏量高达700亿千瓦。目前世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电站，它的海堤大坝长750米，装有24台水轮发电机组，总装机容量为24万千瓦。英国在1991年建成一座海浪发电站，它装有一台目前世界上最先进的海流发电设备——韦尔斯气动涡轮机。
覆盖地球表面的海水大约有2/3，所以大量的太阳能被海水所吸收。海水中蕴藏能量的形式很多，如潮汐能、波能、温差能、浓度差能、海水压力能，海流能以及海洋生物能等。
海洋温差发电
太阳辐射到地球上的热量，陆地吸收，空气也吸收，但都比不上海洋吸收得多。这不仅是因为海洋占地球表面积的70％，而且还因为海水的热容量大：比土壤大2倍，比花岗岩大5倍，比空气大3000多倍。海水温差发电，就是想把海洋吸收的这些热量利用起来。
海水温差发电的原理很简单，即先将海洋表面温度较高的海水引入真空锅炉，由于压力突然大幅度下降，如降到0.03大气压下，24℃的水也会沸腾，于是温海水产生的蒸汽就可带动汽轮发电机发电，然后再用深层冷一些的海水冷凝气；也可以用温度较高的表层海水给沸点较低的氨或氟利昂加热后发电。
在20世纪70年代末，美国已制成温差发电的实验装置，发电能力为50千瓦，有人计算，如果把南北纬20°以内的海洋充分利用起来，海水温度只需降低1℃，就将发出600亿千瓦的电，可见温差发电的潜力是很大的。
潮汐能
潮汐发电站潮汐是在太阳和月亮的引力作用下产生的。涨潮时，海水带着巨大的动能，奔涌而来，水位逐渐升高，动能转化成位能。退潮的时候，水位下降，海水又呼啸而去，位能又转换成动能。海水在涨落时所带的这些能量叫潮汐能。
潮汐能可用于多方面，如发电。潮汐电站实质上就是一种水电站，是由水流推动水轮发电机。这样，涨潮和退潮的水流都可以利用。
世界上最早的潮汐电站是1913年在法国诺德斯特兰德岛附近建成的，在第一次世界大战中开始发电。世界上最大的潮汐电站是朗斯电站，也是法国的。英国、美国、前苏联等国也建成一些潮汐电站。我国从1958年开始，建设了若干小型潮汐电站，其中最著名的是浙江温岭江厦潮汐电站，是双向发电。运转效果良好。
海洋生物贮藏的能量很大
海藻据推算，海洋中一年生产的浮游植物，若全部变成能量的话，可以供全人类消费使用。海洋中除浮游植物外，底栖藻也是很重要的能源，如巨藻等。巨藻收割后，进行发酵可以得到沼气，沼气是一种很好的能源。美国从1978年开始，在海军的协助下，对海藻进行养殖和利用，收到了很好的效果。据估计，养殖4平方千米的巨藻，一年可生产10万千瓦的能量，是一种很有前途的能源之一。
海浪发电
能量巨大的海浪奔腾的海浪.蕴藏着巨大的能源。据有人测试，海浪对海岸的冲击力每平方米可达20~30吨，大的甚至达到60吨。它可以把13吨重的岩石抛到20米的高处，使1700吨重的岩石翻身，还能把万吨轮船推到岸上。在1平方千米的海面上，一起一伏的海浪蕴藏着20万千瓦的能量。要是能用海浪来发电多好啊！
科学家通过一次又一次的试验，终于找到了一些波力发电的方法。
通常采用的是空气活塞式波力发电装置。它用一个直径60厘米、长4米的圆筒，上面有2个活塞室，垂直沉下海去，部分浮出水面，很像一个浮标。当波浪上下波动时，活塞室中的空气不断受到压缩和扩张，如同风箱一样。受压缩的空气从露出海面的喷口中以极快的速度喷出，冲向涡轮机使它快速旋转，带动发电机发电。
单个的这种浮标式波力发电装置的发电能力很小，建造装有许多个装置的试验船，力量就大了。一条长80米、宽12米、重500吨的船，装20个浮筒，在3米高海浪的海面上能发电2000千瓦。还有一种固定式波力发电装置。它把空气活塞室固定在海岸边，通过管道内水面的升降来代替浮标的上下，使活塞室内的空气反复受到压缩和扩张的作用。许多国家在研制一种气袋式波力发电装置，让一个个软质气袋浮在海面，用链状轴串连成排，好像一条横跨海面的粗大胶管。海浪扑打气袋，气袋里的空气受到压缩，压缩空气驱动空气涡轮机，再带动发电机发出电来。一套由4000个气袋组成的波力发电装置，可以发电200万千瓦。
还有一种叫“人造环礁”的波力发电装置，直径达75米，好像一个巨大的油煎环饼。只有顶部露出水面，海浪冲击环礁边缘，并从中央喷口涌出，就能带动涡轮机工作。
在每一公里长的海岸线上，大约可以从海浪那里得到几万千瓦的发电能量。我国有着漫长的海岸线，有着巨大的潜能。
风能的开发与应用前景
风能是一种自然能源。据专家们估计，太阳辐射到地球上的热量约有20％被转换为风能，相当于10800亿吨标准煤的能量，是现在全世界一年消耗能量的100倍。目前世界上最大的风力发电装置安装在丹麦日德兰半岛海岸，其风车高达57米，发电能力为2兆瓦。美国已研制成一种新式可变速风力涡轮机，其输出功率为300千瓦。前苏联研制了一种由气球运载到10千米高空的风力发电站，其发电容量为2兆瓦。这种风力发电装置一旦试验成功并投入应用，将为风能的开发利用开辟新的途径。
风力发电装置人类利用风能已有几千年历史，按用途分有风帆助航、风力提水、风力发电和风力致热等多种形式，其中风力发电是近代发展的最主要的形式。尤其是近10年来，风力发电在世界许多国家得到了重视，发展应用很快。应用的方式主要有这么几种：第一种是风力独立供电，即风力发电机输出的电能经过蓄电池向负荷供电的运行方式，一般微小型风力发电机多采用这种方式，适用于偏远地区的农村、牧区、海岛等地方使用。当然也有少数风能转换装置是不经过蓄电池直接向负荷供电的。第二种称为风力并网供电，即风力发电机与电网连接，向电网输送电能的运行方式。这种方式通常为中大型风力发电机所采用，稳妥易行，不需要考虑蓄能问题。第三种是风力—柴油供电系统，即一种能量互补的供电方式，将风力发电机和柴油发电机组合在一个系统内向负荷供电。在电网覆盖不到的偏远地区，这种系统可以提供稳定可靠和持续的电能，以达到充分利用风能，节约燃料的目的。第四种称为风—光系统，即将风力发电机与太阳能电池组成一个联合的供电系统，也是一种能量互补的供电方式。在我国的季风气候区，如果采用这一系统可全年提供比较稳定的电能输出，补充当地的用电不足。
风力提水
风帆船风力提水是早期风能利用的主要形式，至今在许多国家（尤其是发展中国家）仍在使用。风帆助航是风能利用的最早形式，现在除了仍在使用传统的风帆船外，还发展了主要用于海上运输的现代大型风帆助航船。1980年，日本建成了世界上第一艘现代风帆助航船——“新爱德”号，它有2个面积为12.15米×8米的矩形硬帆，其剖面为层流翼型，采用现代的空气动力学新技术。据统计，风帆作为船舶的辅助动力，可以减少燃料消耗：10％~15％。
风力致热
风力致热是近年来开始发展的风能利用形式。它是将风轮旋转轴输出的机械能通过致热器直接转换成热能，用于温室供热、水产养殖和农产品干燥等。致热器有2类：一类采用直接致热方式，如固体与固体摩擦致热器、搅拌液体致热器、油压阻尼致热器和压缩气体致热器等。另一类采用间接致热方式，如电阻致热、电涡致热和电解水制氢致热等。目前风力致热技术尚处在示范试验阶段，试验证明直接致热装置的效率要比间接致热装置的效率高，而且系统简单。
知识点季风气候
由于海陆热力性质差异或气压带风带随季节移动而引起的大范围地区的盛行风随季节而改变的现象，称季风气候。季风气候区主要位于欧亚大陆的温带东部，我国东部地区的气候就是典型的季风气候。
季风气候是大陆性气候与海洋性气候的混合型。夏季受来自海洋的暖湿气流的影响，高温潮湿多雨，气候具有海洋性。冬季受来自大陆的干冷气流的影响，气候寒冷，干燥少雨，气候具有大陆性。
高效的磁流体发电技术
电能是当今世界上最重要的一种二次能源。目前的发电方式，包括火力发电和核能发电，效率都不高。长期以来，人类一直在孜孜不倦地探索新的发电方式，并力图突破传统的能源转换方式。随着科学技术的进步，特别是高科技在能源领域的广泛应用，科学家们已经研究出某些前景诱人的新式发电方法，这些新式发电突破了传统发电方式的限制，可使一次能源转化为电能的效率大大提高，为实现能源工业的革命性变化创造条件。磁流体发电就是这些新式发电方法中的一种。
磁流体发电装置
磁流体发电的基本原理，是使高温导电流体高速通过磁场，切割磁力线，于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时，就会有电流输出。磁流体发电的特点，是将热能直接转换为电能，而不是像传统的火力发电那样，要先将热能转换成机械能，然后再将机械能转换成电能。因此简而言之，磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。在磁流体发电装置中，找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时，流体中的带电质点便受到电磁力的作用，正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极，并且它们都与负载相连，这时导电流体中自由电子的定向运动，就形成了电流。
高速通过磁场的导电流体可以是高温液体（如汞或其他高温液态金属）或高温气体（如燃气或惰性气体）。常温下的气体一般是不导电的，必须将气体的温度提高到6000℃以上，才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体，就是由热电离而产生的电离气体。
在高温条件下，气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子，分离为自由电子和正离子。自由电子的数量越多，则气体的导电性能越好。因此，气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。
用一般的燃烧方法很难使气体达到这样高的温度，并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。因此，通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中，掺入少量的电离电位较低的碱金属元素（如铯、铷、镓、钾、钠等）作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离，使气体达到磁流体发电所需的电导率。
磁流体发电机包括3个主要部件：一是高温导电流体发生器，在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中，高温导电流体发生器就是燃烧室；二是发电和电能输出部分，即发电通道；三是产生磁场的磁体。
磁流体发电机结构紧凑，体积小，发电启停迅速，对环境的污染小，可作为短时间大功率特种电源，用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6％~15％。但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体—蒸汽联合循环发电站，这样就从理论上使热效率提高到50％以上。随着核电的发展，还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能一磁流体发电，以提高核电站的发电效率。
磁流体发电作为一种新的能源利用技术，受到世界各国的广泛重视。前苏联利用天然气作为燃料，于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体—蒸汽试验电站，最高输出功率达20兆瓦；80年代又建成了总输出功率为58.2兆瓦的天然气磁流体—蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始，就投入了大量的人力、物力、财力来从事磁流体发电的研究。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面取得了一些重要的成就。
