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现代化海洋牧场深远海养殖装备发展概况

更新时间:2024-12-26 10:07:45       来源/作者:海洋与渔业杂志


随着经济社会的快速发展,港口、码头、航道、城市发展等建设大量占用湿地滩涂、近岸海域等资源,养殖空间与建设空间冲突日益加剧,养殖空间不断压缩。同时部分工业、城市生活污水排放等导致局部水域环境恶化,适宜养殖空间不断减少。对此,推动海水养殖从近海向深远海拓展是当前缓解近海养殖压力、改善近海生态环境、优化海水养殖空间布局和促进海水养殖业转型升级的必然选择。

一、我国深远海养殖设备概况

我国南海海水养殖区域面临台风等自然灾害的危害较为严重,传统养殖设施和防波连接装置的抗风浪性能低下,对台风的抵御作用极其有限,每年造成数百亿元的经济损失。广东、广西、海南三地是我国海洋养殖的重要区域,这些养殖区主要受西南季风和东北季风的影响,风浪大,养殖鱼类容易损伤,养殖设备损毁严重。南海海水养殖区域一年要经受6~7次台风的正面袭击,这给深远海养殖的安全生产带来极大挑战。因此,在外海地区进行养殖生产,养殖设施和防波设施对风浪的有效抵抗性能和耐受性能对实现安全生产至关重要。

中集来福士海洋工程有限公司基于自身海洋工程平台自主研发能力,大胆尝试将海洋工程平台总装建造技术引入渔业装备设计建造中。立足高端海工装备建造总装能力,针对三文鱼养殖及挪威海域特点,联合挪威设计及装备公司共同研发可适于挪威深海养殖的智能网箱,可使挪威三文鱼养殖摆脱峡湾地域限制,逐步走向开放性深海海域。中国海洋大学与湖北海洋工程装备研究院联合开展深海网箱“深蓝1号”,并于2018年在黄海海域开始渔业养殖示范。由中集蓝海洋科技有限公司研制的“耕海1号”养殖网箱于2018年8月在烟台市莱山区开始试运营。中国水产科学研究院南海水产研究所完成了智能化养殖渔场“德海1号”建设,并于2018年9月在珠海市桂山岛海域开始应用。“振鲍1号”是全球首个深远海鲍鱼养殖平台,由上海振华重工(集团)股份有限公司和福建中新永丰实业有限公司联合研发,总长24.6米,型宽16.0米,型深1.8米,可以容纳近5000个鲍鱼养殖箱,于2018年10月26日投产。2019年6月中国科学院广州能源研究所完成首个半潜式波浪能养殖平台“澎湖号”的建设。“澎湖号”按照海工标准建造,获得法国船级社认证,海上运行由保险公司承保。上海振华重工自主研制的深远海机械化海鱼养殖平台“振渔1号”于2019年5月在福建省连江县开始渔业养殖示范。2022年5月20日,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”在青岛交付运营。2022年10月13日,江苏盐城市滨海县黄海海域,现代化海洋牧场“陶湾一号”建成投产。2023年6月27日,全国首座入级中国船级社(CCS)半潜式全框架深海养殖平台“宁德1号”出运投产。2023年8月,搭载风渔一体化智能设备的“明渔一号”,实现绿电直供养殖的低碳渔业模式。2023年10月26日,全球首创的水体自然交换养殖工船“九洲一号”在珠海开工。深远海养殖平台“恒燚一号”,于2024年4月8日落户广东湛江,该网箱可自动沉浮升降,使鱼群在特定养殖水层躲避台风袭击。广东首台同时也是规模最大的座底式桁架可升降智能养殖平台“湛农1号”首组网箱下水仪式8月8日在广东湛江举行。(见表)

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二、现代化海洋牧场深远海养殖设备痛点

1.网衣及挂网方式安全性能低

目前主要的几种大型养殖平台的网衣材料还存在网衣结构强度不够、破网跑鱼等问题。在挂网方式上存在边缘区域张力过高及网衣与附作物摩擦破裂等情况。

2.出鱼方式机械化程度低,无法满足多品种多批次生产要求

现有的养殖平台出鱼方式主要为平台整体升降(澎湖号)或人工围网(经海001和德海1号)出鱼。整体升降的出鱼方式易出现鱼的缺氧和鱼体间的高密度摩擦损伤导致的品相过差,单个大型网箱无法完成分级分规格、不同种的轮作养殖。

3.养殖区域无法走出内湾

现阶段投放的平台主要还处在内湾,受岛礁等的庇护,没有实现真正意义上的走向深远海。一是养殖平台恶劣海况下抗台风安全性不足,鱼类易出现应激反应受伤甚至大量死亡。二是在水流稍急的海域养殖鱼的能耗高,由于无法控制网箱内水体的流速,“健身鱼”成本高且长速慢,降低养殖品质及效率。三是远离海岸养殖平台需要无人值守:由于机械自动化程度低,目前养殖平台无法做到。

因此,建设集新型复合材料,应用升降式折叠网箱、水流控制系统、自动化出鱼系统、网衣清洗系统、网衣监测系统等为一体的,可满足不同品种、规格鱼类规模化养殖的座底式桁架养殖试验平台很有必要。

三、现代化海洋牧场深远海养殖设备优势

1.拓展海洋发展利用空间

改革开放以来,我国水产养殖产业得到较快发展,大部分水产养殖集中在近岸海湾,养殖数量的增加导致水体污染、鱼病多发等严重问题,大大影响水产品的质量。利用深海抗风浪网箱和平台向外海发展深海养殖成为必然选择。深海抗风浪网箱和平台由于具有抗风浪能力强,可提供稳定平台搭载养殖机械设施设备和智能信息监控设备,可促进渔业产业升级换代,注重推广高优品种、生态养殖模式和节约型养殖技术,鼓励发展特色水产品。

2.提升水产品品质,提供优质蛋白质

深海水质清洁,浮游生物繁多,生长条件更接近于野生环境。深海养殖业是人类食物安全供给不可或缺的组成部分,水产品是改善国民膳食结构,保障人民身体健康的重要物质,开展深海养殖更可以成为增加我国优质海洋蛋白质来源的重要举措。

3.改善近岸海洋环境,实现绿色发展

深海装备养殖发展空间大,养殖装备内外水体交换率高,因养殖而造成的残饵堆积、粪便排放、药物作用等污染被海水有效稀释,且深海浮游生物和小鱼虾较多,食物资源丰富;鱼类活动范围广,从而养殖所需饵料和药物也大幅减少,能够明显改善海域生态环境。深海装备养殖通常位于水深15m以上海域,能够有效缓解近些年已接近饱和的近岸海域养殖所带来的污染,改善沿海生态环境,既符合十部委支持发展深远海绿色养殖、鼓励深远海大型智能化养殖渔场建设的要求,又是推进广东省“生态省”建设的重要保证。在保证经济效益的同时,实现绿色可持续发展。

4.降低生产成本,提高生产效率

传统渔业养殖以人工为主,既无法适应我国日益庞大的市场需求,也无法同集约型养殖相适应。现如今,机械化和智能化已渗入到人们生活的方方面面,在众多领域中发挥着不可或缺的作用。在海水养殖方面,机械化和智能化也带来了不小的影响。深海养殖装备大多配备了水质监测、视频监控、数据无线传输、增氧装置等设备,机械化、智能化程度高。利用以上设备,通过科学计算和实时监测,可随时掌握养殖情况,控制饵料和药物的投放种类和数量,降低饵料成本,机械化代替人工,降低人工成本和劳动强度。

四、深远海养殖的必要性

联合国粮食及农业组织(FAO)在相关报告中预测了未来30年全球食物、营养和农业发展的趋势。就全球角度而言,鱼类能提供人类约16%的动物蛋白质来源。

在20世纪90年代,水产养殖曾以每年10%的速度持续增长,至1999年水产养殖已达全球总渔产量的26%。在未来30年内,全球渔业将按照20世纪90年代渔业发展方式,继续从捕捞渔业转变为水产养殖,以满足人类的需求。如图,2013年统计的全球养殖业与捕捞业的发展趋势,养殖消费比例已经达到50%。我国是世界上人口最多的国家,水产品的消费总量世界第一。同时,无论国际市场还是国内市场对水产品的需求量都是巨大的。例如日本、韩国既是渔业生产大国,又是水产品的消费大国。据了解,日本每年需向我国进口水产品400多万吨,韩国也需进口100多万吨。

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图 全球水产养殖产业发展趋势

海洋渔业作为第一产业,是许多沿海地区人民最重要的产业活动之一,也是海洋产业中最重要的一部分。海水养殖业作为“蓝色粮仓”工程中的核心产业,其发展不仅有利于改变人民的饮食结构,而且对于维护国家安全稳定、提高经济发展水平具有重要作用。

改革开放以来,我国深海养殖产业发展迅速,由于无序发展传统的小型网箱带来的过密养殖、环境恶化、疾病滋生、养殖鱼品质欠佳、抗风浪性能差等致命弱点,传统网箱将会逐步被淘汰。因此,发展深水网箱养鱼,已成为扩大规模和产量,改善环境,提高品质的重要途径。

五、现代化海洋牧场深远海养殖发展预测

1.装备技术

近年来,我国在湾外甚至是深远海抗风浪养殖设施与装备的创新与技术取得重大突破,已经具备了深远海平台的制造能力,平台整体技术达到产业化应用水平。

目前山东以座底式平台为代表的“经海系列”,以半潜式平台为代表的广东的“澎湖号系列”,桁架式养殖平台“德海号系列”,这些平台已运营,具有良好的抗风浪能力,可抵御恶劣海况的影响,具备保障生命与财产安全的能力。后续随着全国深海养殖装备试点工作的开展,深海装备的研发、设计和制造的投入将大大加强,各大海工装备集团同科研机构、高等院校的技术合作不断深入,装备的可靠性、实用性将得到大大提升。

2.养殖模式

通过养殖平台开展深远海养殖产业是一项庞大的系统工程,其中涵盖水产养殖、平台材料、海工装备制造、机电设备等产业,深远海养殖则辐射带动苗种培育、饵料生产等上游产业和水产品加工流通、病害防治等各领域,产业类型丰富,资金投入巨大。传统的家庭式、小规模的水产养殖方式无法支撑深远海养殖的规模化生产方式。基于此,未来“项目业主公司+养殖企业+渔民”的经营模式可能成为主流,即项目业主通过招投标方式确定设备产商,由设备厂商进行平台生产制造并将养殖部分租赁给养殖企业,由养殖企业开展具体的生产经营活动。以上环节均由保险公司协同配合,对冲项目风险。

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