海水中的主要盐类是食盐，即氯化钠（NaCl）。食盐在海水中以氯离子和钠离子的形式存在。若在海水与淡水之间，用一层只允许氯离子通过的阴离子交换膜，或只允许钠离子通过的阳离子交换膜分隔开来。这时，海水中的氯离子便通过半透膜向淡水一侧不断扩散，因氯离子是带负电荷的，所以大量的氯离子不断通过透膜向一个方向流动，就形成电流。如果在海水与淡水中分别入电极，接通导线，两个电极问的电位差就可在电压表上看出来。这个装置就是盐度差能电池的原理。
按此原理，可在海水通道两侧，分别设置阴离子交换膜与阳离子交换膜，这样，氯离子通过阴离子交换膜向一个方向流动，钠离子通过阳离子交换膜向另一个方向流动，使电位差成倍增加，这时，如果在海水和淡水中分别插入电极，并用导线接通我们就会在电压表上看到两个电极间大约有0.1伏特的电势。这种装置看成是一个电池，即浓差电池。为了从这种电池取出电流，必须增大淡水的导电率，也就是减小淡水的电阻，为此还须在淡水中加入一些海水，使之含有一定的盐分，导电率就大大增加了。
综上所述，盐度差能是一种颇为奇特的能量。储量大、可再生、高密度、对环境不污染是其重要特点，但是在实用化方面，还需做很多工作。例如，目前常用的3种半透膜，即不对称纤维素膜、不对称芒香族聚酰胺脂与离子交换膜，不论在质量上、性能上、成本上都还不能满足开发盐度差能的需要。对半透膜这一关键材料，尚需作大量的研究。
盐度差能发电的前景
利用大海与陆地河口交界水域的盐浓度差所潜藏的巨大能量一直是科学家的理想。盐浓度差能还有一个特点，就是不仅资源量丰富，而且潜在势能高。如前所述，用半透膜把海水和淡水隔开，浓度差压达24.8个大气压.产生高达250米水柱的位能。这样高的位能，同海洋波浪或海流比较，具有很大的优越性。2009年12月，挪威国家电力公司启动了世界上第一座盐浓度差渗透压能发电设施。这座位于奥斯陆附近托夫特地区的新型发电设施还仅限于研发目的，其发电量仅够一台咖啡机煮咖啡。
从20世纪70年代开始，世界各国相继开展了许多调查研究，以寻求提取盐浓度差能的方法。实际上，开发利用盐浓度差能资源的难度很大，上面引用的简单例子中的淡水是会冲淡盐水的；为了保持盐浓度梯度，还需要不断地向水池中加入盐水。如果这个过程连续不断地进行，水池的水面会高出海平面240米。对于这样的水头，就需要很大的功率来泵取咸海水。还有一种技术可行的方法是根据淡水和咸水具有不同蒸气压力的原理研究出来的：使水蒸发并在盐水中冷凝，利用蒸汽气流使涡轮机转动。这种过程会使涡轮机的工作状态类似于开式海洋热能转换电站。目前已研究出来的各种盐浓度差能实用开发系统都非常昂贵。
我国南海位于北回归线以南，气候炎热，海水温度较高，盐分多，并且是海底石油聚集的地区，不仅温差能和盐浓度差能蕴藏量丰富，而且还可把开发盐浓度差能与石油开发相配合，具备很大的利用潜能。
挪威科学家实验利用液体渗透性原理，从海水中获取新型能源。这种新型能源的原理是：利用液体的盐渗透性.即低浓度的液体流向高浓度的液体，用其产生的压力推动涡轮发电。人们可以在河流的入海口处修建这样的发电站。
物理上的渗透原理为：如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，另一种溶液的盐浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。
挪威能源集团解释说：水箱的这一边是盐水，另一边是淡水，中间隔着一层只允许纯水流过的薄膜。由于两边所含盐分的不同，淡水要流到另一边来降低盐水的浓度，于是就产生了压力。这种新能源既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不受天气的左右，可以说是取之不尽、用之不竭。而在盐分浓度更高的水域中，渗透发电站的发电效能会更好，例如，地中海、死海或美国的大盐湖。当然发电站附近必须有淡水的供给。研究人员认为，通过液体渗透性获取能源的前景非常可观，“这将为挪威提供1/3的家庭用电”。不过，现在距离这一步还很遥远，因为实验设备所获取的渗透能量仅够点亮几只灯泡。
通常海水（以盐度为35‰计）和河水之间的化学电位差具有相当于240米高水位的落差所产生的能量。不同含盐度的两部分水相遇，水温通常会上升0.1℃。荷兰科学家称，在世界水域内由此产生的能量，相当于供给全世界20%的用电需求。
挪威能源集团于2008年2月宣布开发出海洋渗透能。该公司已经决定在江河入海口投资一家试验性的海洋渗透能发电厂。据有关专家预测，海洋渗透能将成为一种重要的绿色能源。
以色列一位名叫洛布的科学家在死海与约旦河交汇处进行过实验，取得了令人满意的成果。美国俄勒冈大学的科学家利用渗透原理，研制出了一种新型的渗透压式盐差能发电系统。利用“盐能”发电清洁、基本无污染，有广阔的发展前景。然而要做到大规模地为人类提供电力，还需要解决技术和成本等方面的问题。当前，这项应用技术的核心产品渗透膜成本很高，尚不能进行商业性规模生产。目前渗透膜专门生产商伊莱克特理克公司表示，在不久的将来就可将造价大幅度降下来。
挪威首都奥斯陆南部海岸和荷兰海边的海水倒灌地带分别利用海盐进行了小规模的发电试验，并已开始发电。虽然量很少，但使人看到了希望。挪威的斯塔特克拉弗特水力风力发电公司计划投资2000万美元，率先在世界上建设一座“盐能”发电站，所发的电可以满足几十个家庭的口常所需。
据挪威能源集团的负责人巴德·毫克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到1.6亿千瓦·小时。江河入海口是人口居住密度较大的区域，因此海洋渗透能发电能有效供给入海口的居民使用。据估计，一个足球场大小的海洋渗透能发电区域可以为1.5万个家庭提供电力。
挪威电力公司于2009年11月26日宣布，挪威建成的世界第一座海水渗透电厂业已投产。欧洲最大的可再生能源公司表示，位于奥斯陆外围的海水渗透电厂将利用淡水与海水混合时产生的能量发电。该渗透电厂将主要用于测试和开发目的。
盐度差能分布广
1.全球的盐度差能分布
大洋表层盐度主要取决于受气候控制的降水量和蒸发量之差。但盐度分布通常又受局部地区的影响，尤其是在大陆附近。因为在大河口附近淡水的流入，高纬地区冰的融化，都会使盐度减小，另一方面，在低纬度地区蒸发效应特别显著，所以在那里表层盐度有升高的趋势，尤其是在潟湖和其他一些部分封闭的浅海盆更是如此，因为从邻近区域流入这些地方的水量是有限的。蒸发量大的海区，特别是某些内海，如地中海盐度超过39，红海达到41，这是因为这里蒸发量远远超过降水和径流量，并且这些海区与大洋联系很小。如红海，根本无河流径流注入，又极少降水。而在某些内海如黑海盐度仅15～23，波罗的海为3～20，这是因为这些水域与大洋的主体相隔离，降水和河流的径流量大大超过海面的蒸发量。在有巨量径流入海的大洋河口附近盐度有时可低到10以下。
以上提到的影响盐度的因素，有蒸发、降水、结冰、融冰、径流等，前两者是主要因素，而这些影响因素只作用于海洋表层，所以盐度的极值都出现在大洋的次表层。因而在大约1000米以下，这些影响表层盐度变化的因素可以忽略不计，各纬度上的盐度均在34.5～35之间。
各大洋的表层盐度分布较为均匀，太平洋的表层盐度在33～36间，盐度等值线基本沿纬度分布，盐度梯度不大。大西洋表层盐度在33～37间，盐度的纬向梯度略大于太平洋。
总之，世界海洋的盐度分布，在深海大洋的格局和数值主要由降水量和蒸发量决定，某些偏离这种格局的分布主要是大洋环流影响的结果。而海洋盐度的极值均出现在近岸河口（低值）和较为封闭的内海（高值）。
2.我国的盐度差能分布
（1）盐度分布
①渤海。在我国4个海区中，渤海表层盐度最低，年平均仅30.0，海区东部至渤海海峡略高，平均可达31.0，而近岸区域则只有26.0上下。盐度分布的变化与沿岸水系的消长关系密切。例如，冬季沿岸水系衰退之际，等盐度线便大致与海岸相平行；而夏季入海径流增大之时，河口附近大片海域的表层盐度常常低于24.0，在辽东湾顶部可低于20.0，黄河冲淡水影响则可至渤海中部。
②黄海。黄海表层盐度的分布既与沿岸流系的盛衰有关，也受黄海暖流及其余脉的强弱进退所左右。冬季，随着黄海暖流的增强，高盐水舌可以一直伸入黄海北部，盐度可达32.0，济州岛附近最高，可达34.0以上。此季节，也正是鲁北沿岸流、西朝鲜沿岸流、苏北沿岸流以及“黄海冷水南侵”强盛之际，因而近岸盐度多在31.0以下，鸭绿江口以外可低于29.0。到夏季，黄海表层盐度普遍降低，中部大部分海域降到31.0以下，鸭绿江口外可降至28.0以下。长江冲淡水不仅影响黄海西南部，低盐水舌甚至可影响到济州岛附近。
③南海。南海表层盐度的分布，近岸和外海的区域差异很明显。近岸海域大多受低盐沿岸水的影响，盐度较低，季节变化较大。例如珠江口附近盐度等值线的分布，就与珠江冲淡水的扩展方向休戚相关：夏季低盐水舌由偏南向逐渐转东，秋、冬季则由偏东向逐渐转南和西南，丰水年份盐度可降至7.0以下。外海深水区表层盐度的分布，则为季风环流所左右。冬季，来自太平洋的高盐水舌，经巴士海峡一直向西南伸展。南海中部因东侧补偿流北上，低盐水舌则向东北伸展；夏季，西南季风漂流可使南部的低盐水舌向东北扩展，而把海区北部的高盐水挤向北方。然而，与东海相比，南海广阔的中、南部海域，盐度分布总的来说还是相当均匀的，为32.0～33.6。当然，湄公河等径流冲淡水的扩展，也会使中、西部相应海域的盐度降低。另外，在粤东、海南岛东北和越南沿岸等上升流区，因下层高盐水升达海面，则使局部海域表层出现高盐区。
（2）资源特点
①总储臧量大，分布不均匀，但距大城市近。由于盐差能资源储藏量取决于入海的淡水量，所以盐差能资源的分布具有与上述入海水量分布相同的不均匀性。主要分布在长江口及其以南的上海、广东等省市沿岸。特别是那些经济发达、能耗量大、常规能源短缺的沿海大城市附近，如上海、广州、福州、杭州等。如长江口理论功率为7022×104千瓦，占全国总量的61.84%，珠江口理论功率为2203×104千瓦，占全国总量的19.40%，两江口合计占全国的81.24%，因此，如能开发利用这些盐差能资源，显然是对这些城市能源的重要补充。
②季节变化剧烈，年际变化明显。沿海江河入海淡水量的变化特点决定了盐差能储量具有剧烈的季节变化和显著的年际变化。显然给开发利用装置装机容量的确定和出力保证造成困难。长江口及其以南的珠江口、闽江口等入海水量大，且相对较稳定，盐差能变化相对较小，又靠近经济发达的大城市，是未来开发海水盐差能的理想场所。
