深远海养殖大平台如何迭代升级

从珠海桂山岛乘坐快艇出发往东，约20分钟便来到蜘洲岛渔业养殖基地海域。远远望去，一座“白色旗舰”昂首矗立在海平面上，像鹰嘴一样的部件露出水面，水下是红色涂装的巨大养殖网箱。

这是我国首台半潜式波浪能养殖旅游平台“澎湖号”，由中国科学院广州能源研究所（下称“广州能源所”）主持研发，目前已无故障运行4年，正在迎接新一轮升级改造。

“澎湖号”“德海1号”“海威1号”“海威2号”……作为深远海养殖的基础设施，近年来，越来越多新型海上大装备、大平台在广东入水、向深海挺进。从科研到应用，装备平台的技术不断迭代升级，合力筑牢广东“蓝色粮仓”，为唱响海洋牧歌提供支撑保障，也为打造海上新广东注入“蓝色动力”。技术迭代从躲避台风变成“踏浪蓄能”今年7月28日，台风“杜苏芮”登陆福建，与“澎湖号”系出同源、同样由广州能源所牵头设计的“闽投1号”在风起浪涌中巍然不动，主体结构保持完整、平台设施与养殖鱼类各项检查结果一切正常。近岸养殖存在鱼病多发、水体污染等问题，国家大力支持养殖业走向深远海。今年中央一号文件便明确提出，建设现代海洋牧场，发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖。6月召开的省委十三届三次全会强调，要做大做强做优海洋牧场、海上能源、临港工业、海洋旅游等现代海洋产业，强化涉海基础设施、海洋科技、海洋生态等支撑保障。在中国水产科学研究院南海水产研究所研究员黄小华看来，深远海养殖面临的挑战诸多，首要挑战就是高海况条件下的装备稳定性。传统网箱受台风影响大，安全性尚待提高，偶尔会发生渔网破洞、鱼苗逃逸的事，更何况直面大海深处的狂风巨浪。长66米、宽28米、高16米的“澎湖号”，在面对台风时有“天生”优势。它采用“半潜式”结构，工作时吃水12米，钢结构与渔网合围形成1.5万立方米的养殖水体，在需要时可快速上浮。工作时，它的主体沉在水中，狂风的影响在水下迅速衰减，不会对装备造成大的影响。此前，波浪能装置已在珠海万山岛和南海西沙群岛经历多次台风，曾成功抵御17级超强台风“山竹”。除了设备安全，养殖走向深远海，能源供给也是一大难题。“澎湖号”不仅不怕风浪，甚至能在风浪中获益。“澎湖号”团队负责人、广州能源所海洋能研究室研究员盛松伟介绍，从10千瓦概念样机“鹰式一号”到100千瓦工程样机“万山号”，再到“澎湖号”，广州能源所在近20年的研究中逐步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。登上工作状态的“澎湖号”，能看到两个鹰嘴形状的浮体在波浪拍打中不断上下运动，将波浪能转化为液压能，最终转化为稳定的电能积蓄起来。配合顶部的太阳能板，“澎湖号”就像海洋中的一个“充电宝”，即便孤悬海外也能“用电自由”。应用推广自“小农经济”走向规模养殖大型深远海养殖装置是中国人“牧洋而歌”的新一代探索。站在“澎湖号”的甲板上往回看，在这片海域上还散布着它的“前辈”们。靠近陆地的浅海区，一片传统型木质渔排向海蜿蜒，这是人类“向海求索”的初代尝试，从上世纪80年代开始，在桂山岛周边海域，木质渔排的养殖面积一度超过7万平方米。在“澎湖号”周围，数十个“大救生圈”星罗棋布，那是比木质渔排结构更稳固、材料更先进的圆形网箱，属于第二代海洋养殖装置。更先进的“澎湖号”，除了让海洋养殖走得更深更远，也着力解决行业存在的顽固“痛点”。在“小农经济”式的传统渔排上，投放鱼苗、投喂饲料等以人力为主，其中最累人的可数洗刷渔网。崭新的渔网下海、养鱼，不到两个月就会长满藤壶等海生物。挂满藤壶的渔网很不利于养殖：一来让渔网的孔洞变小，网中的水体交换变差，影响鱼苗成长；二来让渔网的变得很重、容易破损，收鱼也变得不方便。至于圆形网箱，每一两个月要用船将网箱逐个吊起并清洗，同样费时费力。“养殖业要走向深远海，要用工业化思维去做好大型装备，实现规模化、标准化的养殖。”广州能源所高级工程师杜兵认为，养殖规模越大，渔网的清洗就越成问题。为此，“澎湖号”谋划了新一轮装备升级，核心是一层工业钢网。过去，尼龙制的软质渔网容易变形，不方便用机器洗刷；现在，新安装的工业钢网可以直接用水下机器人进行来回滚动刷洗，极大提升了清洗效率。同时，广州能源所还与其他科研机构、高校合作，研发用于海工装置的纳米涂料，涂上后能不被海生物覆盖长达一年以上。养殖人员无法在海上生活，物料存储困难；缺乏能搭载大型设备的稳定平台，无法实现渔业机械化生产……要实现规模化深远海养殖，所要解决的远不止洗网的问题。黄小华认为，在先进装备、营养饲料等领域，都仍存在关键技术问题有待攻克，科技攻关的支撑作用已经凸显。4年来，“澎湖号”团队小步快跑、快速迭代，为一个个实际问题提供解决方案。如今，这个稳定的海上平台除了能用自身养鱼，还可以提供能源、物资中继、人员居住、海上作业等条件，辐射覆盖几十个传统网箱，发展“1+N”模式带动海洋牧场发展，实现更机械化、智能化的“海上牧洋”。“过去要顶着烈日开船到每个重力式网箱旁边投饵料，如今在平台上作业、吃住，可能比在陆地车间里还舒服。”广东海威农业集团有限公司董事长刘定目前拥有两台“澎湖号”后续型号——“海威1号”和“海威2号”。目前，“海威2号”成为广东已投产的规模最大的深远海养殖平台。在他看来，通过平台搭载的智能化养殖管理系统完成自动投饵、在线监测等，能节省六成的人工成本，而且让渔民干起活来更轻松。路径探索由海洋渔业畅想更多可能6月，“海威2号”下水；7月，全国首台、广东制造的自升式桁架类网箱在湛江下水投产；8月，全球首台风渔一体化智能装备“明渔一号”整体建成……今年以来，一批深远海养殖装备在广东崭露头角，各种技术路径正在加快探索——相对传统的重力式网箱，仍是落实国家战略发展深远海养殖的主力装备，也是广大渔民最容易参与的养殖设施。8月初，一批加强型重力式深水网箱在台山上川岛附近海域正式下水布设，具有抗风浪、安全性高、可规模化推广应用等特点。要走向更远的海，主流思路是桁架网箱。今年3月收获10万斤越冬金鲳鱼的“德海一号”，是全球首例抵御17级超强台风的桁架网箱，由中国水产科学研究院南海水产研究所主导设计制造。同为桁架网箱的“珠海琴”，由南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）设计，平台整体采用半潜式抽排水系统实现升降，可抵御15级台风，计划于8月下旬启动建设。养殖工船同样受到关注。中国船舶集团有限公司第六〇五研究院正根据广东省海洋牧场建设要求，深入开展3.5万吨、10万吨、16万吨散货船改装养殖工船研发工作。“深远海养殖如何进一步优化技术细节，如何与大型风电、波浪能等进一步融合，还有很多前沿领域等待我们研究。”盛松伟认为，半潜式是面向深远海设施的主要技术路线。他介绍，目前在广东、海南、福建、浙江等地，除了已运行投产的7台装备外，还有19台以“澎湖号”为原型开发的机型正在紧锣密鼓地建造和测试中。6月14日，中国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”在珠海投入试运行。这也是盛松伟团队设计的装置，有