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将世界水道的运动转化为重要能源来源的探索可能仍处于起步阶段，但几个潮汐能项目正在取得进展。无论它们是在湖泊、河流还是海洋中运行，试图利用潮汐的项目都有着相同的使命：改进技术，并提供化石燃料的经济替代品。
可再生水动能来自多种不同的来源，包括波浪的上下运动以及潮汐的平稳流动，潮汐是由太阳和月球对地球水体的引力引起的。潮汐能被视为一种有前景的能源，因为它具有可预测性，并且有可能从海洋洋流和连接河流与海洋的河口通道中获取。
目前全球只有少数几个潮汐能项目正在运行，而且目前还没有任何项目能够商业化生产电力。这些项目大多使用某种涡轮机来捕获潮汐的动能。一般来说，当涡轮机缓慢旋转时，它们会转动连接的齿轮箱中的齿轮来产生电力。连接到这些齿轮箱的电缆将电力输送到岸上。
尽管尚不清楚潮汐具有产生多少电能的潜力，但电力研究所(EPRI)已经研究了几个潮汐能项目站点。2008年，EPRI估计，这些站点加起来每年有潜力产生高达115太瓦时的电力，尽管这些站点的实际发电潜力约为每年14太瓦时。（根据EPRI的数据，美国每年的电力总消耗量约为4000太瓦时。）其中大部分能源将来自阿拉斯加，这得益于阿拉斯加东南部、库克湾和阿留申群岛的高功率密度和大型站点。研究的其他地点包括缅因州、旧金山和华盛顿州的普吉特海湾。尽管2008年的报告没有研究纽约市和切萨皮克湾，但EPRI得出结论，这些地点也可以利用潮汐水动能资源。
RITE 项目
美国更先进的潮汐能运营项目之一正在纽约市的东河进行，罗斯福岛潮汐能(RITE)项目自2006年以来一直在测试类似风车的涡轮机。该项目由Verdant Power领导，安装了六台类似风车的涡轮机——每台直径五米，锚固在东河底部，深度约九米——在罗斯福岛旁边，罗斯福岛是曼哈顿和皇后区之间河流中一块长3.2公里、宽240米的狭长土地。
“Verdant 采用了一种看起来像传统风力机的设计——一个带有三个叶片的开放式转子，”EPRI 研究员罗杰·贝达德说，他研究了基于水流的能源发电。他补充说，这是一个经过深思熟虑的举动，因为风能在可再生能源方面非常商业化。
自安装以来，在记录了约 9,000 小时的运行时间后，所有六台原始涡轮机于今年早些时候被拆除，目前正在拆卸中，以便 Verdant 可以研究它们的密封件、轴承和其他部件的磨损迹象。与此同时，Verdant 正在开发其下一代涡轮机，这将与之前的涡轮机截然不同。
Verdant 最初的潮汐涡轮机是单独锚固在河床上的，看起来有点像一片水下风车田，而新的设计将在三角形框架上运行三个涡轮机，三角形框架位于（而不是锚固在）河底。该公司计划在河底放置 10 个三角形框架——总共 30 个涡轮机。每个新涡轮机在额定水速下将产生 35 千瓦的电力，这意味着 10 框架装置应产生高达约 1 兆瓦的电力（足以为大约 800 户家庭供电）。
当然，前提是该公司能够获得联邦能源监管委员会(FERC)的许可。Verdant 一直在持有 FERC 的初步许可证的情况下运营，并计划在 8 月份申请其完整许可证，该公司需要该许可证才能生产、交付和销售 1 兆瓦的商业电力。
水到电的效率
Verdant 总裁兼营销和业务发展主管特雷·泰勒估计，他公司的涡轮机具有约 40% 的“水到电”效率，这意味着将涡轮机转动的总水流能量的 40% 转化为电网上的电力。对于 RITE 示范项目，产生的电力提供给了罗斯福岛上的两个地点——当地的一家超市和一个停车场。
泰勒将他在罗斯福岛的工作比作技术史上另一个著名的第一步：“东河就像我们的基蒂霍克，”他说，“但最终它将引导我们走向 747。”
Verdant 希望在纽约市周围的水域中放置更多的涡轮机。泰勒说，美国海岸警卫队甚至提到可能在东河的联合国安全区放置涡轮机。“联合国似乎很喜欢这一点，因为涡轮机可能会阻止船只驶入该区域，那里本不应该有任何船只，”泰勒说。Verdant 已获得 FERC 的初步许可，以研究该站点，该站点可以产生高达 5 兆瓦的电力。该区域的水深可能允许 Verdant 安装直径为 7 米的涡轮机，泰勒估计这将转化为每台涡轮机 110 千瓦的电力。“一旦我们研究了该站点，并将项目和经济模型应用于该站点，”他说，“我们将与联合国就在其安全区内建设一个项目展开讨论。”
泰勒说，东河仅仅是一个开始，圣劳伦斯河更深、流速更快的水域构成了纽约州和加拿大安大略省之间的部分边界，其发电潜力是 RITE 项目的三倍。一个关键的区别是，圣劳伦斯河是一条稳定流动的河流，而东河则依赖于潮汐，潮汐根据一天中的时间向北或向南流动。
泰勒希望能够在 2012 年向安大略省出售河流发电，这将使他的公司拥有两个成功的项目，可能会吸引更多的投资者。在第三个关键项目中，Verdant 将与美国海军在普吉特海湾合作。泰勒说，海军正在研究 Verdant 的三框架涡轮机，以了解它们为全球海军基地供电的潜力。从长远来看，泰勒希望在他的公司在发展中国家安装技术，这将需要额外的资金。总而言之，Verdant 预计到 2018 年将从其各种装置中生产 22,000 兆瓦的电力。
在船闸和水坝系统进行的测试
总部位于休斯顿的Hydro Green Energy同样制造水动能发电系统，这些系统从河流、潮汐和洋流中发电。该公司在 2008 年末与明尼苏达州黑斯廷斯市达成协议，在美国陆军工程兵团在密西西比河上的船闸和水坝系统测试 Hydro Green Energy 的涡轮机技术。
Hydro Green 首席执行官韦恩·克劳斯的目標是开发一种无需更多水坝即可发电的技术，并且其成本可以与燃烧化石燃料产生的电力相媲美。这意味着要开发一种紧凑、低成本的技术，该技术需要最少的零件。“在海上或盐水环境中，零件越多，可能出错的可能性就越大，”克劳斯说。用塑料和碳纤维部件而不是金属合金制造叶片是其中一种解决方案。
Hydro Green 仍在朝着其目标努力。该公司在密西西比河运行的原型涡轮机直径约为 3.7 米，叶片由铸铝制成，克劳斯说铸铝在淡水中效果很好，但在咸水海洋中可能会构成问题。
Hydro Green 涡轮机利用附近水电船闸和水坝系统的水流来模拟公司最终希望运营的海洋潮汐环境。在任何给定时间，大约有 30 立方米的水/秒流过涡轮机。
目前，克劳斯正试图让其公司的涡轮机尽可能长时间地在水中运行，记录验证技术设计和耐用性所需的宝贵时间。Green Hydro 于 2008 年 12 月获得了 FERC 许可证，35 千瓦的涡轮机于 2009 年 2 月投入水中。克劳斯说，获得 FERC 许可证是资金的最大障碍，他估计需要累计运行 10,000 到 25,000 小时才能吸引他进一步开发技术所需的投资。Hydro Green 已申请拨款，以获得财政援助，以启动在阿拉斯加和密西西比州的其他项目。
其他潮汐项目
总部位于爱尔兰都柏林的 OpenHydro Group 于 2009 年 11 月成功地在加拿大芬迪湾（拥有世界最高潮汐）部署了一台 400 吨的流内潮汐涡轮机，代表其客户新斯科舍省电力公司。该涡轮机位于海湾的米纳斯通道底部，能够产生 1 兆瓦的电力(pdf)。
总部位于英格兰东约克郡的 Lunar Energy 于 2009 年 5 月宣布，其涡轮机的 1 兆瓦商业原型（在 Rotech Tidal Turbine 的帮助下开发）成功同步到模拟电网，并在陆地测试中产生电力。Lunar Energy 于 2008 年开始与韩国中部电力公司合作，在韩国海岸附近的莞岛横干水道创建一个 300 台涡轮机的电场。该电厂预计到 2015 年 12 月将为韩国中部电力公司提供 300 兆瓦的可再生能源。商业原型装置预计也将在未来一年内在奥克尼的欧洲海洋能源中心 (EMEC) 部署。
同样，桑迪亚国家实验室于 12 月宣布，它将从美国能源部竞争性实验室招标中获得超过 900 万美元的资金，为期三年，用于开发先进的水力发电技术。桑迪亚研究人员预计将评估新的设备设计，并在材料、涂层、粘合剂、流体动力学和制造方面进行基础研究，以协助行业将高效技术推向市场。桑迪亚还将评估环境因素，包括沉积物输送率、水流、水质和声学变化。
监管挑战
尽管正在进行的许多测试都涉及到证明涡轮机可以高效工作，但使潮汐能商业化的最大障碍是在监管方面。“这并不是说没有工程问题，”贝达德说，“但你需要将这些设备放入水中进行测试。”
初创企业必须花费在环境研究上的资金是获得 FERC 许可证的主要障碍，该许可证将允许公司在真实的水体（而不是实验室水箱）中测试其涡轮机。据泰勒称，Verdant 在其东河项目上至少花费了 900 万美元，其中三分之一用于评估涡轮机对穿越航道的船舶、水生生物和鱼类迁徙的潜在影响。该公司一路上从州和联邦政府的资助中获得了一些帮助。
克劳斯说，Green Hydro 不得不研究其黑斯廷斯市装置周围的鸟类、鱼类和水质（包括浊度和溶解氧）等，并补充说，获得 FERC 许可证所需的研究量“繁重”。他说，鱼类研究花费了 40 万美元，而鸟类研究又花费了 4.5 万美元。
“一个真正的商业项目无法承受与政府打交道，”贝达德说。“为了使这些项目成为现实并供应真正的电力，需要有一个允许经济发展的流程。”