具体的には、沸点の低いアンモニア、フロン (低温で沸騰する媒体。アンモンニア水は沸点が33度と大変低い) などを、 ポンプで汲み上げた温かい表層海水をもって蒸発器内で加熱・沸騰・蒸発させる。そのガスをもってタービンを回転させ発電機に 起電させる。深層水ポンプで深い海 (例えば水深600～1000m) から汲み上げた冷たい深層海水をもって、凝縮器内で、その起電後の ガスを冷却し、元の液体アンモニアに戻す。そして、この蒸発・凝縮サイクルを繰り返す。これが「クローズド・サイクル (closed- cycle)」と呼ばれるOTECシステムである。

OTECの最適地は、表層海水と深層海水の大きな温度差が得られる、赤道をはさんで南北緯20度の間に位置する熱帯・亜熱帯地域である。

OTECの実用化に向けての最大の課題は、
①　利用可能な海水温度差がせいぜい25度程度であるがゆえに、エネルギー変換理論熱効率、すなわち 熱エネルギーの電気への変換効率が発電原理上最大でも数％であること。< BR> ②　25度程度の温度差を得るのに水深1000mの深層海水を汲み上げる必要があり、正味電力量 (ポンプ作動電力分を差し引いた正味の発電量) は それだけ減じられ、発電の経済性が低下することである。

OTECの経済性を高めるためには複合的利用が不可欠であるとされる。発電と並行的に、深層海水利用によるミネラル水の製造、 海水淡水化による水不足地域への飲料水の供給、余力電力をもって水の電気分解による水素製造、深層水の採取過程におけるリチウム回収、 深層海水の冷熱利用による地域冷房化 (例えば住居・農業施設の冷房化) などへのさまざまな応用が期待される。



OTEC技術開発の系譜略史について

＊　1881年、フランス人物理学者ダルソンバール (Jacques-Arsène d'Arsonval)、OTECの原理を最初に考案する。

＊　1930年、フランス化学者ジョルジ・クロード、キューバで最初のOTECプラントを建設し、低圧タービンで22kWの発電に初めて成功する。

＊　1935年、クロード、ブラジル沖にて10,000万トンの輸送船にプラントを施すも、正味電力をえる前に天候悪化で破壊される。 [注] 正味電力：　生成した電力からシステム作動に必要な電力を差し引いたもの。

＊　1956、フランスの科学者たちがアフリカのコートジボワール国のアビジャンにて３MW のOTECプラントを設計したが、 完成するにいたらず。

＊　日本では、1970年頃からOTECの調査・研究が始まり、1974年に新エネルギーの研究を推進する「サンシャイン計画」の 中に組み込まれた。また、1970年代、東京電力や九州電力がOTEC実証実験を実施し、発電に成功する。

＊　1974年、米国は、「ハワイ州立自然エネルギー研究所 (NELHA) 」をハワイのコナコーストに設立し、OTECの研究を開始する。

＊　1979年8月、ハワイ島ケアホーレ岬沖で、水深650mの冷海水を取水し総出力50kWの発電実験に成功する。

＊　インド、１MWの浮体式OTECプラントをタミル・ナドゥ近くで試験的に稼働させる。(年代不詳)

＊　1981年、東京電力、ナウル共和国で120 kWの発電に成功する。

＊　1982年、九州電力、徳之島で50 kWの発電に成功する。

＊　佐賀大学では、1973年から上原春男教授を中心として研究開発が続けられ、1994年に同教授グループが、アンモンニアと水との 混合媒体を冷媒に用いた「ウエハラサイクル」を開発する。 媒体に純アンモンニアを用いる従来のランキンサイクルと比較して、50～70％もサイクル熱効率が向上し、実用レベルの発電プラント を実現する。

＊　2003年、「佐賀大学海洋エネルギー研究センター」が伊万里に建設される。同センターは海洋エネルギー研究を専門 にする国内唯一の大学研究機関である。
同施設には30 kWのOTEC実験装置、海水淡水化基礎実験装置、リチウム回収基礎実験装置などの実験装置が設置され、 OTECと同時に複合的な利用技術の確立を目指して研究開発が進められている。
民間部門では、日本のベンチャー企業である「ゼネシス」が、同研究センターなどと共同で長年にわたりOTECの研究開発 を続けている。

＊　2012年沖縄県は、久米島町・海洋深層水研究所にて2013年初頭に100kw級のプラントの設置、実証試験を行うとの計画であることを 発表した。

世界・日本では、今後いずれの研究機関・事業体が、いつ頃どこでOTECの大規模実証プラントを建設するか、あるいは商業的発電を供給する プラントを建設するかに関心が注がれる。