海洋温度差発電
陸上のプラント
大陸棚固定プラント
船上プラント
水面間のプラント(概念上)
過去数十年間にわたりクローズドOTECサイクルに用いるためさまざまな液体が提案されてきた。優れた伝達特性を持ち、入手性がよく、コストが低いアンモニアがもっとも一般的な選択肢であった。しかし、アンモニアは有害で可燃性である。もしオゾン層の破壊を促進するということがなければ、CFC(フロン)やHCFC(代替フロン)のようなフッ化炭素化合物がよりよい選択であった。炭化水素もよい候補であるが、これらは可燃性が高い。パワープラントのサイズは作動流体の蒸気圧に依存する。高い蒸気圧の流体を用いると、タービンや熱交換器のサイズは小さくなるが、パイプと熱交換器の内壁の厚さを、特に蒸発器側の高い圧力に耐えられるよう増加させる必要がある。
冬の北極沿岸の地域では、海水の温度は局所的な気温と比べて 40°C(70°F) も高いことがある。クローズドサイクルOTECシステムに基づいた技術がこの温度差を活用できるかもしれない。深海の水を抽出する長いパイプが不要になるため、この概念に基づいたシステムはOTECよりも安く作れる可能性がある。この方法は、海水容器の温度が露天の温度と等しい場合のみ有益である。なぜなら、氷点以上のいかなる温度でも蒸発させられる唯一の液体だからである。大気が海水より低い温度でも構わないが、総合的な空気の熱伝導 -hal/k が水の熱伝導 -ka^t より大幅に小さくなければならない。
従って典型的なOTECシステムの全体的効率は1%から3%しかない。
熱機関の概念は工学においてはごく一般的なもので、人類が利用するほぼ全てのエネルギーは何らかの形式で熱機関を利用する。熱機関では高温貯留層(コンテナなど)と低温貯留層の間に機器を置く必要がある。熱が一方から他方に流れるので、エンジンはある程度の熱を仕事の形で抽出する。この原理を用いて熱からエネルギーを取り出すのが蒸気タービンや内燃機関である。逆に、エネルギーを使うことで自然の熱の流れに逆らい熱の差を作り出すのが冷蔵庫である。OTECは燃料を燃やして得る熱エネルギーを使うのではなく、太陽熱で温められた海洋で生じる熱の差を使ってエネルギーを引き出す。
OTECでは太陽によって温められた海洋表面の水と深海(1000mまで)の冷たい水の温度差を利用して熱機関を動作させる。赤道から20度以内の海洋であれば、表層と深海で20°Cの温度差がある。熱帯沿岸地域、およそ南回帰線と北回帰線の間はこれらの条件を満たしている。