走向深海%21半潜式波浪能养殖平台助力海洋牧场建设——访中科院广州能源所王振鹏博士.pdf

68行业走向深海！半潜式波浪能养殖平台助力海洋牧场建设访中科院广州能源所王振鹏博士文丨海洋与渔业记者高晓霞1月1 2 日，广东省政府工作报告在对2 0 2 3 年的工作安排中明确提出“大力发展海洋牧场和深远海养殖”。海洋牧场建设，装备先行。乘快艇从珠海桂山岛出发，2 0 分钟左右，就能见到一座白色的“海上堡垒”矗立在蔚蓝的海面上，这就是我国首台半潜式波浪能养殖旅游平台“澎湖号”。中国科学院广州能源研究所（以下简称“能源所”）是“澎湖号”研发设计单位。近日，海洋与渔业记者就平台装备试验、推广应用、发展前景等问题采访了主持研发“澎湖号”的能源所海洋能研究室王振鹏博士。I交叉融合解决深远海养殖卡脖子难题海洋与渔业：过去海洋能研究室主要致力于海洋能的应用基础与关键技术、方法研发，是什么机缘切入渔业领域，研发了“澎湖号”？王振鹏：能源所从事波浪能发电研究4 0 年，建成了1 0 千瓦、100千瓦、5 0 0 千瓦等半潜式波浪能装置，突破了海上大型漂浮式波浪能装置无法长期稳定发电的系列难题，并一直在探索波浪能应用的突破口。2018年，一家渔业企业准备在珠海某荒岛建渔业基地。因该岛缺水缺电，该企业向我们提出把波浪能发电装置拉到基地，保障供水供电。经过调研分析，我们发现在我国大力推进渔业转型升级、支持发展深远海绿色养殖的大背景下，传统养殖网箱存在三个问题：一，在风浪大的外海海域，抗风浪能力差；二，能源供给乏，无法为渔业机械化设施提供电力；三，缺乏搭载人员、设施和物资的稳定平台。我们认为，海上养殖要从近海走向远海，养殖装备必须解决这三个关键问题恰好，能源所研发的波浪能发电技术要求就是：一，在海上有稳定的平台；二，抗风浪能力强，只有在风浪大的海域经受住考验，才能成为“捕浪高手”，捕能发电；三，实现长期稳定发电。换言之，将半潜式波浪能技术和渔业相结合，通过技术处湖号理，拉大空间形成养殖水体，深远海养殖装备面临的卡脖子问题就能迎刃而解。渔业的需求使波浪能技术找到了应用突破口，这是交叉融合的典型案例，即用非渔业的技术解决了渔业的问题。2 0 1 8 年“澎湖号”完成研发设计，2 0 1 9 年6 月3 0 日建成交付，这是一台集波浪能发电、养殖、旅游为一体的半潜式海上渔业综合平台。平台长6 6 m，宽2 8 m，高1 6 m，工作吃水1 2 m，采用钢结构加软体网结合形成养殖水体，可提供1.5 万立方米养殖水体；搭载了波浪能和太阳能发电设备及储能装置，能源完全自给自足。此外，还配置了自动投饵、鱼群监控、水质监测、活鱼传输和制冰等现代化渔业生产设备，基本实现机械化养殖。6912023年月判行业1运行三年1智能养殖产出优质鱼海洋与渔业：从2 0 1 9 年投入珠海海域至今，“澎湖号”已经运行三年多，装备试验的情况如何？王振鹏：2 0 1 9 年7 月，“澎湖号”投放到珠海蜘洲岛养殖渔场，至今已在“澎湖号”上海钓连续无故障运行超过三年，圆满完成了六季三个品种的试养。第一季试养金鱼，2 0 2 0 年元旦前出鱼，鱼品色泽鲜艳、体型健硕，批发售价高出网箱鱼价2 元/斤；第二季试养金虎斑，销往香港。第三季试养龙，养殖状况良好。试养期间全程监测、全程把控鱼的品质，无任何鱼病发生，经检测“澎湖号”养殖出的鱼品各项指标均达到优良，基本验证了开阔海域大水体养殖的优越性。运行期间，“澎湖号”经历三个夏季多个风暴及一次1 4 级台风正面袭击，装置平稳、正常，无任何破网、跑鱼事故发生，无网箱内鱼群死亡现象发生。通过试验发现，恶劣海况下，平台的安全生产高于周边的传统网箱。风暴中传统深水网箱易出现较大幅度变形扭曲，箱内鱼群易被渔网擦伤；冬天寒潮过后，也常出现冻死冻伤情况；这两种情形下，“澎湖号”养殖的鱼群均安然无恙。分析原因：一是平台抗风浪能力强，装置网衣无大幅变形，水体空间大，给鱼群提供了良好的空间保障，安全性大大提高；二是养殖水体水深达1 2 m，冷空气只作用在水体表面，有足够的深度供鱼群下潜至深处温暖水体避寒平台搭载了现代化渔业生产设备，使用方便。以清洗网衣为例，因平台具备上浮功能，每次收鱼后，将装置完全上浮，让网衣在空中暴晒，晒干后由工人攀梯而上，敲掉网衣附着物，即可完成清除附着物。3 年来，尚未更换过网衣，仅加固过网衣与钢结构的连接绳，I渔旅融合开发海钓功能带动乡村产业振兴海洋与渔业：听说“澎湖号”已经成为网红打卡点，请介绍一下平台在渔旅融合方面的情况。王振鹏：平台搭载海水淡化、污水处理、热水器、空调、冰柜等生活设备，具备2 0 人休息空间，设置了3 0 0 立方仓储空间，为“澎湖号”开展休闲渔业和海上旅游提供了良好的条件。“在平台上吹着海风惬意地品茶、钓鱼后烹食自己的渔获”已成为不少游客打卡“澎湖号”的理由。截至目前，已累计接待北京、辽宁、山东、上海、澳门等多个省市的游客来访，接待参观旅游1 0 0 0 0 人次以上。去年我们尝试开展海钓试验。限流下，每天约有3 0 名钓客上平台垂钓，运气好的话，一个钓客一晚可收获鱼获1 0 0 多斤。而从珠海港口出发到“澎湖号”，需先搭乘客轮到桂山岛再乘坐快艇前往平台（快艇单程8001000元/次，乘坐1 0 人），加上餐饮、住宿等费用，按每人8 0 0 元计算，一天3 0 人，一年约一万人，粗略估计可给当地海岛带动一年8 0 0 万以上的产值，成为乡村振兴的新引擎。值得一提的是，去年年初，农业农村部在对十三届全国人大四次会议第2 7 8 2 号建议的答复中提到，将加强顶层设计，按照陆海接力，三产融合的思路，借鉴珠海“澎湖号”发展模式，会同有关部门积极支持深远海养殖产业融合发展，加快推进深远海养殖产业现代化步伐。|市场推广！根据客户需求研究设计海洋与渔业：作为研发平台，“澎湖号”的市场推广情况如何？王振鹏：去年8 月，轻量型半潜桁架式养殖平台“海威2 号”签约建造，这是能源所签订的第1 3 台平台设计建造合同。“澎湖号”运行3 年来，在广东、海南、福建三省都接到了合作订单，并根据客户需求，完成了多个海工型养殖平台和高端渔旅平台的研究和设计工作，其中“闽投一号”“普盛海洋牧场一号”“普盛海洋牧场三号”“海威1 号”海工型养殖平台已下水投人生产，助力“蓝色粮仓”高质量发展。海洋与渔业：从市场需求来看，平台的推广应用分为哪几方类？王振鹏：从目前的推广应用来看，根据用户的需求和功能的不同，主要分为三类平台。一是可大规模推广应用的轻量型半潜桁架式养殖平台。为满足渔业企业的生产需求，能源所研发了轻量型半潜桁架式养殖平台。该平台与“澎湖号”的相同点是同样具有抗台能力、上浮下潜的功能，100%清洁能源供给以及配备现代化生产生活设备，不同点是在未降低安全系数的情况下，简化了配置，舍弃了多余的功能，从而降低了建造成本，170行业海威一号经济性优势明显。以养殖水体1.5 万立方的“海威1 号”为例，该平台为箱型结构和桁架式结构的混合体，大幅降低了钢材用量，采用气压方式实现平台上浮下潜，有效降低了压载系统和管路成本，配备光伏等发电系统满足自动投饵、水质测量、视频监控、海水淡化等用电需求、实现海上能源自给自足。“海威1 号”首批投苗3.5万尾（约2 公斤尾黑鳖），养殖周期约2 年，届时每条鱼可长至1 5 公斤以上，如市场行情好，产值预计可达5 0 0 0 万元。该轻型半潜式养殖平台可实现单位造价低于1 0 0 0 元/立方水体，是一款经济的、适宜大规模推广应用的深远海养殖平台，是推进海水养殖转型升级，从浅海走向深海的主力装备。二是稀缺型的定制化高端渔旅平台。根据海域的特点和企业的高端需求，在经济实力强、游客基数大的城市周边海域研发设计定制化的高端渔旅平台，从旅游开发的角度，提升平台的空间及舒适度，增添旅游设备设施，如设置2 0 3 0 间舒适的客房，配备餐厅、宴会厅等公共设施，形成下方水体养鱼、上层建筑用来开发旅游功能的立体开发模式，实现渔旅融合发展。平台个性化，具有稀缺性，投资大，收益也更高。目前，已有企业委托设计该类型平台，相关科研方案正在进行。三是为政府提供海上综合公共服务的平台。政府依此平台可开展海上救援、海洋监测、海上安全管控等公共服务。【应用迅速！可发展海上轮耕轮作模式海洋与渔业：基于平台的特点，可以发展哪些渔业养殖模式？王振鹏：综合考虑市场需求、经济效益、生态保护以及可持续发展等因素，平台可打造三种发展模式：一是多品种立体开发模式。充分利用平台养殖水体的空间，开展多品种立体生态养殖，即中上层水体养鱼，两端养生蚝，底部养殖底栖性鱼类如石斑鱼，这样中上层的残饵和粪便能提供给底栖性鱼类作为食物的来源；生蚝则无需投喂饲料，并起到清洁水质、固碳的作用。此模式实现了对海域资源的集约利用，实现生态、经济、社会效益“三赢”二是轮耕轮作模式。平台转移方便，为实现海上轮耕轮作提供便利。实施海水养殖轮耕轮作，有利于改善水质、预防鱼病，提升鱼的品质，实现增产增收，促进渔业可持续发展。三是1+N模式。该模式又可细分为两种，一种是轻量型半潜桁架式养殖平台+周边多个HDPE深水网箱模式；一种是一个重型中心高端渔旅平台带动、辐射周边多个轻量型平台的模式。现阶段，适合发展第一种模式，实现装备高标准防台与建设成本之间的平衡，随着产业逐步发展，可逐步推动应用第二种模式，促进海水养殖现代化、智能化。海洋与渔业：随着平台技术的不断优化，除了渔旅游融合外，未来平台还能实现哪些产业融合？王振鹏：促进海上多能源多产业发展。国家正在大力发展海上光伏，渔业养殖平台可作为海上光伏的海上基础，两者能有效结合。目前半潜式养殖平台都搭载了海上光伏，当平台越建越多成规模后，如靠近海岛，就能向海岛输电供能，助力海岛开发，形成集水产养殖、观光旅游、能源开发的海岛休闲度假区。届时，对养殖主体来说，能源输出将成为新的收入来源。促进海上多能源多产业发展，将是平台未来的发展方向之一。推动海上浮城出现。半潜式平台如浮岛漂浮在海上，随着我国海洋开发战略的不断推进，各类平台越做越大、越做越多，有望形成海上群落，形成有人生产有人生活的海上浮城。前景广阔1需加强顶层设计海洋与渔业：关于深远海养殖，在管理机制以及政策扶持方面，您有什么建议？王振鹏：海工型养殖旅游平台是个新生事物，融合了渔业、旅游等多功能多业态，需加强顶层设计，从政府层面出台规章制度来规划指引、管理指导产业健康发展。平台建设有利于实现渔业增效、渔民增收、渔区富裕，但建设资金大，建议加大扶持力度，可开展融资租赁方式推进深远海养殖平台产业发展，助力渔业迈向深蓝，打造“蓝色粮仓”。