1）美国50KW MINI—OTEC号海水温差发电船
该装置锚泊在夏威夷附近海面，采用闭式循环，工质是氨，冷水管长663m，冷水管外径约60cm，利用深层海水与表面海水约21~23℃的温差发电。1979年8月开始连续3个500小时发电，发电机发出50kW的电力，大部分用于水泵抽水，额定功率为12~15kW。从深海里抽出的水营养丰富，在实验船周围引来很多鱼类，这是海洋温差能利用的历史性的发展。
随后，美国在夏威夷的大岛建了一个自然能源实验室，为在该岛建40MW大型海水温差发电站做准备，在热交换器、电力传输、抽取冷水（深水管道）、防腐和防污方面取得重大进展。计划采用开式循环发电系统，在发电过程副产淡水。夏威夷大学积极参与这项计划，做了多年实验但至今未建电站，可能是工程浩大，成本太高的缘故（每kW投资约1万美元）。
2）瑙鲁海水温差发电站
瑙鲁海水温差发电站是日本“阳光计划”，1973年选定在太平洋赤道附近的瑙鲁共和国建25MW温差电站，1981年10月完成100kW实验电站。该电站建在岸上，将内径70cm、长940m的冷水管沿海床铺设到550m深海中。最大发电量为120kW，获得31.5kW的额定功率。
3）中国台湾红柴海水温差发电厂
中国台湾红柴海水温差发电厂计划利用马鞍山核电站排出的36-38℃的废热水与300m深处的冷海水（约12℃）的温差发电。铺设的冷水管内径为3m，长约3200m，延伸到台湾海峡约300m深的海沟。预计电厂发电量为14.25MW，扣除泵水等动力消耗后可得净发电量约8.74MW。该海水温差发电系统由台湾电力公司委托设计，初步设计已在1982年完成。
4）中国“雾滴提升循环”试验
1985年中国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法进行研究。这种方法的原理是利用表层和深层海水之间的温差所产生的焓降（焓降——就是焓值的降低量。焓是热力学上一个名词，简单的说蒸汽的焓就是蒸汽所具有做功能力（不包括位置势能）。焓降就是蒸汽做功能力的降低）来提高海水的位能。据计算，温度从20℃降到7℃时，海水所释放的热能可将海水提升到125米的高度，然后再利用水轮机发电。该方法可以大大减小系统的尺寸，并提高温差能量密度。1989年，广州能源所在实验室实现了将雾滴提升到21米的高度记录。同时，该所还对开式循环过程进行了实验室研究，建造了两座容量分别为10瓦和60瓦的试验台。
