中国科学院广州能源研究所,中国科学院广州能源研究所研究生
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交叉融合 问 《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”? 答 王振鹏:能源所从事波浪能发电研究40年,建成了10千瓦、100千瓦、500kW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,我们发现我国正大力推进渔业转型升级,支持发展深远海绿色养殖;但我国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、能源供给匮乏,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。因此,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。2018年“澎湖号”完成研发设计,2019年6月30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66m,宽28m,高16m,工作吃水12m,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。 ▲ “澎湖号” 运行三年 问 答 王振鹏:2019年7月,“澎湖号”投放到珠海蜘洲岛养殖渔场,至今已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。第一季试养金鲳鱼,2020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。第三季试养龙趸,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。 平台安全性高。运行期间,“澎湖号”经历三个夏季多个风暴及一次14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12m,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,我们尚未更换过网衣,仅加固过网衣与钢结构的连接绳。 渔旅融合 问 答 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20人休息空间,设置了300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、澳门等多个省市的来访,接待参观旅游10000人次以上。 去年我们尝试开展海钓试验。限流下,每天约有30名钓客上平台垂钓,运气好的话,一个钓客一晚可收获鱼获100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800-1000元/次,乘坐10人),加上餐饮、住宿等费用,按每人800元计算,一天30人,一年约一万人,粗略估计可给当地海岛带动一年800万以上的产值,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2782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。”。 应用迅速 问 答 问 答 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,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/尾黑鳘),养殖周期约2年,届时每条鳘鱼可长至15公斤以上,如市场行情好,产值预计可达5000万元。该轻型半潜式养殖平台可实现单位造价低于1000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。 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。 问 答 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。 问 答 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。目前我们的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。半潜式平台如同浮岛漂浮在海上,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。 强化顶层设计 问 答 编辑:欧文恒 审校:胡 海 来源:海洋与渔业杂志 热文推荐 1.习近平发表的二〇二三年新年贺词里提到了这些大事 2.全国农业农村厅局长会议在京召开 3.全国乡村振兴局长会议在京召开 4.致广大农民朋友的倡议书 5.黄坤明同志在广东省高质量发展大会上的讲话实录 6.王伟中同志在广东省高质量发展大会上的讲话实录 7.2023年广东省政府工作报告(全文) 8.举全省之力推进实施“百县千镇万村高质量发展工程”! 9.广东省农业农村厅:全面推进乡村振兴 加快建设农业强省 举报监督热线:12345 ○ 投稿邮箱:gdfpxw@163.com ○ 政策丨动态丨经验 欢迎交流 主办单位:广东省乡村振兴局 承办单位:南方报业传媒集团·南方网
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