石油和天然氣資源按1995估算，全球已探明海洋石油資源儲量379億噸，天然氣儲量39萬億立方米。據不完全統計，海底油氣資源約占全球油氣儲量的1/3。據預測，在本世紀，海底油氣開發將從淺大陸架延伸到水深1000米的海域。
世界上大部分近海石油存在於大陸架上。據測算，世界大陸架面積約為3000萬平方公裏，占世界海洋面積的8%。關於海洋石油的儲量，由於勘探數據和計算方法的限制，得出的結論也各不相同。法國石油研究所的壹項估計是，全球石油資源的有限儲量為654.38+0萬億噸，可采儲量為3000億噸。其中海洋石油儲量約占45%，可采儲量為135億噸。
半海底平臺（用於深水采礦）
波斯灣大陸架上的石油生產較早進入大規模開采，與附近陸地上的海上石油生產壹起，供應了戰後世界石油需求的壹半以上。位於歐洲西北部的北海是僅次於波斯灣的第二大海上石油產區。美國和墨西哥之間的墨西哥灣和中國近海，包括南沙群島的海底，是世界上公認的海洋石油最豐富的地區。
在海洋中勘探和開采石油和天然氣比在陸地上困難得多。需要有壹些不同於陸地上的特殊技術，如平臺技術、鉆井技術和油氣運輸技術。
工作平臺包括固定平臺和移動鉆井平臺。移動鉆井平臺克服了固定平臺和木柴不能重復使用的缺點，大大增加了工作深度。移動式海上石油鉆井設備有自己的浮力結構，可由拖船牽引。有些還有自己的動力設備，可以自己航行。移動式海上鉆井設備包括:基座平臺、自升式平臺、半潛式平臺和鉆井船。其中，半潛式平臺是目前適合深水作業的先進平臺，既能克服鉆井船的不穩定性，又能在深水中作業。
為了進軍深水石油的開發，廉價的深水平臺和深水重力平臺已得到研究和穩定。頂推平臺系緊鋼纜，工作水深600-900米。後兩個平臺是固定平臺，從海底直立到海面。它們的主要特點是減少橫截面和其他技術以降低成本，並且它們的工作深度可以達到500-600米。
海洋生物資源的開發
中國海域生物物種豐富多樣，已描述和記錄的物種超過2萬種。海洋魚類有1500多種，產量高的有200多種。漁場面積280萬平方公裏，水產品年產量達2800多萬噸，居世界第壹。
中國的海洋生物種類比淡水多得多。在有記錄的3802種魚類中，海洋占3014種。此外，中國還擁有紅樹林、珊瑚礁、上升流、河口、海灣和島嶼等各種高生產力的海洋生態系統，對各類海洋生物的繁殖和生長極為有利。
經濟學家預測21世紀將是海洋的世紀。“海洋水產品生產的農牧業”、“藍色革命計劃”和“海水農業”構成了未來海洋農業發展的主要方向。
海洋水產品生產的種植業和畜牧業
它是通過人為幹預改造海洋環境，從而為經濟生物的生長和發展創造良好的環境條件，同時改造生物本身以提高其質量和產量。具體來說，就是建立育苗工廠、養殖場和增殖站，進行人工育苗、繁殖、增殖和放流，使海洋成為魚蝦貝藻類的農業牧場。中國現在是世界上最大的海水養殖國。隨著海洋生物技術在育種、育苗、疾病預防和產品開發方面的進壹步發展，海水養殖業將在21世紀轉變為高科技產業。
藍色革命計劃
是關註海洋深處海水的利用。在海洋深處，深層水溫只有8℃ ~ 9℃，氮和磷是表層海水的200倍和15倍，營養極其豐富。當深水被抽上來並有足夠的陽光時，壹個產量翻倍的新的人工生態系統就會形成。溫差可以用來發電或直接用於農業生產。美國和日本壹直在進行這種人工上升流實驗，該實驗被認為將引發海水養殖革命，因此被稱為“藍色革命”。
海水農業
是指直接用海水灌溉農作物，沿海開發鹽堿地、沙漠和荒地。“藍色革命計劃”是將海水養殖從近海擴大到海洋。“海水農業”是迫使陸地植物“出海”，這與以淡水和土壤為基礎的陸地農業有著根本區別。為了獲得耐海水植物，人類正在進行艱苦的探索。除篩選和雜交育種外，他們還采用細胞工程和基因工程育種。這些研究仍在進行中。目前，通過品種篩選和雜交等傳統方法已經獲得了可以用海水灌溉的小麥、大麥和番茄。
海水資源開發
發達國家沿海工業海水已達90%以上。如果中國也能大力推廣海水利用，就能大大緩解沿海城市的缺水問題。
海水直接利用
海水直接利用方面多、用水量大，對緩解沿海城市缺水具有重要作用。在發達國家，海水冷卻廣泛應用於沿海電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、紡織、船舶、食品、醫藥等工業領域。日本和歐洲每年約3000億立方米。目前，中國只有6543.8億立方米。如果海水被積極用作冷卻水、洗滌水、稀釋水等。在工業方面，居民廁所沖洗水（約占居民生活用水量的35%）得到發展，將對緩解沿海城市的缺水問題發揮重要作用。
海水直接利用技術包括:海水直接冷卻技術，已經使用了80年，是目前工業應用的主流；海水循環冷卻技術在國內尚處於研究階段；海水清洗等技術。與海水直接利用相關的重要技術包括耐腐蝕材料、防腐蝕塗層、陰極保護、防生物粘附、防泄漏、殺菌、冷卻塔技術等。
海水淡化
海水淡化技術經過半個多世紀的發展，已經成熟。主要的海水淡化方法有:
多級閃蒸。單機產能可達45000-57000 m3/d .運行溫度、產水比和級數分別為120℃、10和40。多級閃蒸除消耗壹定量的加熱蒸汽外，還消耗4 ~ 5 kWh/m3的新鮮水，用於海水循環和流體輸送。
低溫多效（LT-MDE）技術是在多效的基礎上於1975年發展起來的，並在近10年有了很大發展。單個裝置每天可以生產20000立方米的淡水。蒸發溫度低於800度，效數壹般在12左右。產水量比大於10。除加熱蒸汽外，低溫多效消耗1.8kwh/m3的能量用於流體輸送。
SWRO反滲透角膜和組件技術相當成熟。該組件的脫鹽率可達99.5%，能耗為3 ~ 4 kWh/m3淡水。SWRO技術具有設備投資少、能耗低、效率高、技術成熟等優點。它積累了30年的經驗，最具競爭力。
最近，日本Sindelayite公司開發了壹種低成本、高效率的新型海水淡化裝置。它的外表面是壹個由不銹鋼制成的多孔圓柱體，內部安裝了壹個由1000片不銹鋼片制成的管，外徑為156毫米，內徑為136毫米。在緩慢扭曲該管後，由於不銹鋼片的位移，內外將形成凹凸不平的層，層間將出現納米級的間隙。使用時，先將海水放入結晶裝置中，然後施加高頻電壓進行“處理”。幾十秒鐘後，海水中的鈉離子和氯離子將結合形成細小的鹽晶體，這些鹽晶體將逐漸成長為約1微米的顆粒。這些顆粒聚集後，可以形成直徑為幾微米的鹽顆粒，很容易過濾掉。然後，將海水放入不銹鋼圓筒的容器中，並施加壹定的壓力，這樣鹽顆粒將被阻擋在管外，在壓力下浸入扭曲管中的其余水就是要獲得的淡水，鹽濃度約為0.067%，氯化鎂等礦物質含量是正常海水的壹半，是理想的飲用水。
新裝置的效率是浸沒膜法的三倍，海水的利用程度高達95%，所需的電力和維護成本非常低。該公司制造了壹臺每分鐘可生產200升淡水的大型設備。
世界海水淡化日產量已達2700萬噸，並仍以10% ~ 30%的速度上升。目前海水淡化國際市場容量已達20多億美元，主要由美國、日本等強國瓜分，未來20年將近700億美元，市場潛力巨大。在許多關於海水淡化的國際會議上，第三世界國家的代表迫切希望中國的海水淡化技術能夠進入國際市場，打破目前的壟斷格局。
與核能等新能源結合是海水淡化降低成本、走向規模化的趨勢。中國核工業集團公司掌握了低品位核燃料高效利用新技術。據估計，如果將世界上所有廢棄的低品位核燃料全部利用起來，可以建造300多個容量為20萬千瓦的低溫核供熱反應堆（中國現有的廢物可以建造10座）。所有這些熱量都用於海水淡化，每天可以生產2400萬立方米的高質量淡化水，並支持超過2億人。核能技術與海水淡化的結合不僅要求核技術本身成熟，還需要成熟的先進蒸餾海水淡化技術與之匹配，才能更好地顯示其技術和經濟優勢。海水淡化技術與中國核工業捆綁進入國際市場，形成核能海水淡化產業，可以實現核能的和平利用，造福人類。如果我國能占據1/5的核能海水淡化市場，核能供熱設備銷售產值將達到15億元，海水淡化設備銷售產值將達到480億元，形成我國具有自主知識產權和國際競爭力的優勢產業。
海水淡化在促進海水利用方面發揮著重要作用。雖然沿海工業使用的淡化海水量很少，但其性質很重要。目前，我國海水淡化每年可節約陸地用水約400萬立方米，為保障沿海工業生產和居民生活用水需求發揮了重要作用。目前海水淡化的成本壹般在4到5元。如果熱電水聯產海水淡化的成本可以降低到4元以下，如果進壹步發展海水綜合利用，利用濃縮海水提取化學元素，將降低海水淡化成本。目前，海水淡化的成本已被島嶼淡水和沿海電廠的淡水和純水所接受。
海水化學品的提取和利用
從海水中提取化學物質是壹個前景無限的新行業。溶解在海水中的3.5%礦物質是大自然賜予人類的巨大財富。許多發達國家在這方面獲得了巨大的利益。目前，我國海水中提取化學元素主要有鉀、鎂、溴、氯、鈉和硫酸鹽等。但除氯化鈉是直接從海水中提取外，其他元素僅從地下鹵水和鹽田鹵水中提取。而且資源綜合利用工藝流程落後，產品質量與國際市場相差甚遠，急需技術更新和設備改造。中國是世界上最大的海鹽生產國，年產量近2000萬噸；目前，我國仍處於從鹽堿工業向海洋化工轉型的過渡階段。經過“八五”和“九五”的技術攻關，我國海水直接提取化工產品的產業正在逐步形成。世界上有大量的海水，其體積為654.38+0.37億立方千米，約為654.38+0.37億噸。海水本身就是壹個資源寶庫，溶解在海水中的金屬和非金屬元素有80多種。壹般將海水中的元素分為兩類:每升海水中含量超過1 mg的元素稱為常量元素；含量低於1毫克的元素稱為微量元素。海水中有60多種微量元素，如2500億噸鋰（Li），是熱核反應中的重要材料之壹，也是制造特殊合金的原料。銣（Rb）有1800億噸，可用於制造光伏電池和真空管。碘（I）有800億噸，可用於醫藥。常用的碘酒是由碘制成的。
海水技術綜合開發
與發達國家相比，中國的綜合提取和利用技術有很大差距，但自20世紀90年代以來取得了很大進步，從傳統的鹽鹵化學品“老四樣”（氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉和溴）到現在的近100個品種。
可進壹步開發的項目包括:開發新的提溴技術，提高現有地上鹵水資源的溴利用率，提高溴質量，降低能耗，降低成本，積極開發高效溴化劑和新型阻燃劑；積極發展無機離子交換海水鹵水提鉀技術。該技術的成功可以改造老鹽化工企業，彌補我國陸地鉀資源的不足。積極開發高技術含量、高附加值的鎂新產品；加強海水提鈾技術的研發；加強直接從海水中提取其他化學品的研發，將水、電、熱聯合生產與海水綜合利用相結合。
海洋能源資源
海洋能包括溫差能、波浪能、潮汐和潮流能、洋流能、鹽度差能、海上風能、海洋生物能和海洋地熱能。這些能源是儲存在海上、海裏和海底的可再生能源，屬於新能源的範疇。所謂“可再生”是指它們可以不斷補充，永遠不會耗盡。與煤和石油等不可再生能源不同，它們的儲量有限，開采也少壹點。人們可以通過各種方式將這些海洋能轉化為電能、機械能或其他形式的能量，供人類使用。海洋能量大部分來自太陽輻射能，小部分來自天體（主要是月球和太陽）與地球相對運動中的引力。海水中蘊含的海洋能非常巨大，其理論儲量是世界各國年能源消耗量的數百倍甚至數千倍。
法國朗斯潮汐電站示意圖
加蘭海流電站示意圖
海洋能有壹些特點。首先，它在整個海洋水體中儲量巨大，而單位體積、單位面積和單位長度的能量很小。也就是說，如果妳想獲得巨大的能量，妳必須從大量的海水中獲取。其次，它是可再生的。海洋能來自太陽輻射能和天體之間的引力。只要太陽、月亮和其他天體與地球壹起存在，這種能量就會再生，取之不盡用之不竭。第三，海洋能可分為穩定能源和不穩定能源。穩定的有溫差能、鹽度差能和洋流能。不穩定的能量可以分為兩種:規則的和不規則的。有不穩定但有規律變化的潮汐能和潮流能。根據潮汐和潮流的變化規律，人們編制了各地每日和每小時的潮汐和潮汐預報，以預測未來不同時間的潮汐大小和潮流強度。潮汐電站和潮汐電站可根據預報表安排發電和運行。不穩定和不規則的是波浪能。第四，海洋能屬於清潔能源，即壹旦開發，對環境汙染的影響很小。
各種海洋能的儲量巨大，估計超過750億千瓦，其中包括700億千瓦的波浪能、20億千瓦的溫差能、1億千瓦的洋流能和1億千瓦的鹽度差能。從各國的情況來看，潮汐發電技術相對成熟。利用波浪能、鹽度差能和溫差能等海洋能發電還不成熟，目前處於研究和試驗階段。這些海洋能至今未被利用的主要原因有兩個:第壹，經濟效益差，成本高。二是壹些技術問題尚未過關。
核能進行裂變反應的最佳物質是鈾，聚變反應的最佳物質是氘。這兩種物質大多存在於海水中。
鈾是壹種高能核燃料，1千克鈾的可用能量相當於2250噸優質煤。然而，鈾礦在陸地上的分布極不均勻，並非所有國家都有鈾礦，世界鈾總儲量僅約2×10 6噸。然而在巨大的海水中，蘊藏著豐富的鈾資源，總量超過4×109噸，約為陸地總儲量的2000倍。
吸附法從海水中提取鈾的示意圖
從海水中提取鈾的方法很多，吸附法是目前最有效的方法。氫氧化鈦具有吸附鈾的特性。用這種吸附劑制作吸附器可以從海水中提取鈾。現在從海水中提取鈾已經從基礎研究轉向開發和應用研究。日本已建成年產65，438+00公斤鈾的試驗工廠，壹些沿海國家也計劃建設工業規模為100噸或1，000噸鈾的海水鈾提取工廠。如果未來能夠將海水中的鈾全部提取出來，其裂變能量相當於l×1016噸優質煤炭，比地球上所有已探明的煤炭儲量多1000倍。
重水還是原子能反應堆的慢化劑和傳熱介質，也是制造氫彈的原料。海水中含有2×1014噸重水，氘是氫的同位素。氘的原子核比氫多含壹個質子和壹個中子。氘的化學性質與氫相同，但氘原子的重量是氫原子的兩倍，因此被稱為“重氫”。氫和氧結合成水，如果人類壹直致力的可控熱核聚變研究得到解決，壹旦實現從海水中大規模提取重水，海洋就可以為人類提供取之不盡的能源，那麽重氫和氧化合成的水就稱為“重水”。海水中有50億噸氘，足夠人類使用數萬億年。其實也就是說，人類可持續發展的能源問題得到了壹勞永逸的解決。