Pretvorba toplinske energije oceana, koja se ponekad naziva i OTEC, oblik je obnovljive energije koja koristi razliku u temperaturi oceana na različitim dubinama i pretvara je u toplinski stroj. Toplinski motor pretvara ovu toplinsku energiju u mehanički izlaz. Vrste sustava za pretvorbu toplinske energije oceana uključuju zatvorene, otvorene i hibridne.
Francuski fizičar Jacques Arsene d’Arsonval bio je prva osoba koja je 1881. razmotrila uzimanje toplinske energije iz oceanske vode. Tek 49 godina kasnije Georges Claude, student d’Arsonvala, zapravo je konstruirao prvu pretvorbu toplinske energije oceana pogon na Kubi. Njegova je elektrana mogla proizvesti 22 kilovata električne energije, ali vrijeme je uništilo elektranu prije nego što je mogla postati neto generator energije, što znači da je mogla proizvesti više energije nego što je bilo potrebno za pogon elektrane. Sjedinjene Države nisu prihvatile ovu novu metodu obnovljive energije sve do 1974. godine, kada je stvoren Laboratorij prirodne energije pri Havajima.
Trenutno postoje tri vrste sustava pretvorbe toplinske energije oceana: zatvoreni, otvoreni i hibridni. Sustav zatvorenog ciklusa koristi tekućinu koja ima vrlo nisko vrelište za pomicanje turbine za stvaranje električne energije. To se postiže slanjem tople površinske vode oceana kroz izmjenjivač topline gdje tekućina isparava. Kada se para širi, pomiče generator. Hladna oceanska voda, uvučena na mnogo dubljim dubinama, šalje se kroz drugačiji izmjenjivač topline, koji zatim reducira paru natrag u tekući oblik.
Sustav otvorenog ciklusa koristi vodu iz oceana koja je najbliža ekvatoru, budući da je obično najtoplija. Topla oceanska voda koja se stavi u posudu niskog tlaka počet će ključati. Kako se para širi i napušta niskotlačni spremnik, sol ostaje. Para pokreće niskotlačni motor koji je priključen na uređaj koji stvara električnu energiju. Vraća se natrag u tekući oblik izlaganjem hladnim temperaturama koje stvara oceanska voda s niže dubine.
Hibridni sustav kombinira komponente prve dvije metode. Topla oceanska voda se uvlači u posudu gdje se pretvara u paru. Para zatim pretvara tekućinu niske točke vrelišta u paru, koja pokreće turbinu da stvara električnu energiju.