中科院广州能源所盛松伟:“海能海用”开拓海洋牧场绿色发展新思路_南方+_南方plus

编者按

向海而兴,向海图强。21世纪是海洋的世纪,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。今年中央一号文件提出,建设现代海洋牧场,发展深水网箱、养殖工船等深海远海养殖。广东是海洋大省,从高空俯瞰,这是一片被广袤蓝色海洋环抱、眷顾的土地。今年的省政府工作报告明确提出,做大做强海洋经济,加快建设海洋强省,大力发展海洋牧场和深远海养殖。广东以现代化海洋牧场建设为突破口,加快把海洋资源优势转化为发展优势,打造全省高质量发展的“蓝色引擎”,开拓广东高质量发展新空间。

南方农村报推出《现代化海洋牧场百家谈》系列报道,邀请专家、产业代表畅谈如何发展现代化海洋牧场,唱响“海上牧歌”。

波浪、海流、潮汐……提取海洋中蕴藏的巨大能量,投入到海洋研究与开发,推动现代化海洋牧场绿色发展。中国科学院广州能源研究所(简称“广州能源所”)长期致力于该领域研究,取得良好的社会效益和可观的经济效益。

广州能源所研究员、海洋能实验室主任盛松伟表示,海洋能是潜力巨大的绿色能源,其研究理念和发展方向与海洋牧场建设高度匹配。在现代化海洋建设过程中,海洋能开发将率先实现“海能海用”,在绿色能源开发、平台建设、智能化养殖等方面提供有力支持。

当前在国际上,我国海洋能研究和开发部分技术处于“并跑”水平,在这一极具战略意义的新能源领域,接下来会出现哪些新成果?能为现代化海洋牧场建设发挥什么作用?《南方农村报》记者专访盛松伟。

海洋能潜力巨大

海洋牧场是最佳应用场景之一

《南方农村报》:海洋能一种具有战略意义的新能源,目前我国海洋能研究和开发现状怎样?

盛松伟:大致来讲,海洋能是指由海水带来的能量,例如波浪、海流、潮汐、温差、盐度差等等。海洋能开发就是通过技术手段,把蕴含在海水中的能量转化为电能等能源,海洋能有蕴藏量大、无污染、可再生等优点,是一种极具战略意义的清洁能源。

目前,我国海洋能开发主要集中在波浪能、海流能、潮汐能领域。我们研究室在波浪能研究领域,已有超过40年研发积累。近年来在海洋波浪能稳定发电研究上获得突破性发展,发明的鹰式波浪能技术获得中国、美国、英国和澳大利亚发明专利,在实海况条件下“波浪-电能”转换总效率达到国际先进水平。在此基础上,目前已开发出多种海洋牧场技术集成平台,在我国广东、福建、海南等省陆续下海应用,取得良好效果。

《南方农村报》:广州能源所在海洋能方面做了哪些研究,能为海洋牧场建设提供什么帮助?

盛松伟:广州能源所海洋能研究团队,历经5代科研人员奋斗,其间波浪能转换研究经历了从近岸到近海,再到远海的过程,波浪能发电装置也完成了从岸式到漂浮式,再到为偏远海岛并网供电的升级。

从国家“七五”科技攻关至今,研究室连续获得科技部、自然资源部、中科院、广东省、南方电网等数十项重大科技项目支持,在波浪能高效俘获和转换、安全锚泊、海上独立电力系统等方面取得了系列成果。

海洋能研究对海洋牧场建设的作用,最重要的是提供了高海况下的稳定平台技术和孤立海洋平台的清洁能源供电技术。要进行深远海开发,其核心是设备装置,有了可靠、稳定,可长期自主运行的海上平台,才能加载海洋牧场的各项功能。通过海洋能研究,我们开发出一整套海上集成技术,不仅是把波浪能转变成电能,还包括海上平台建设,电能存储与传输,平台运营维护,安全养殖,智能渔业管理等。

从另一个角度看,海洋能领域,所有的研究场景和价值输出首先就在海域环境中。经过几十年研究,我们积累了大量数据和技术,将其应用于海洋牧场建设,所谓“海能海用”,可以说是海洋能开发最理想的价值变现方式之一。

处于工作状态的“澎湖号”

处于工作状态的“澎湖号”

打造综合技术集成

解决海洋牧场建设三大难题

《南方农村报》:2019年,广东布局了我国首座半潜式波浪能养殖旅游平台“澎湖号”,该平台有哪些先进之处,解决了哪些问题?

盛松伟:“澎湖号”于2019年下水,整个平台长66米,宽28米,高16米,重1400吨,工作吃水12米,养殖水体1.5万立方米,集成了多项先进技术。

用于海上孤立平台的新型绿色供电技术,解决了深海平台在海上难以获得清洁能源的难题,搭载可再生能源装机120kW(其中波浪能装机60kW,太阳能装机60kW),能源自给自足,全部来源于海上可再生能源,为各种设备应用提供保障。

锚泊技术与平台智能避浪技术,蓄能型锚泊线设计,有效保障锚泊系统和浮式结构物安全,所建海上平台“澎湖号”成功抵抗了3年运行期内所有台风。

一体化平台和柔性网衣安全连接技术,有效地降低半潜式平台在风浪中的运动,解决了传统海水养殖网衣难定型、易磨损的难题,有效提升了海水养殖的水体利用效率,减少因网衣摩擦对养殖鱼类造成的损失。

除了以上几项技术外,综合来看,“澎湖号”是一项海洋开发利用的技术集成。通过这个载体,可以解决海洋牧场建设的三大难题:缺装备,海上风浪大,常规网箱无法在大浪中生存;缺平台,物料存储困难,养殖人员难以在海上长期生活;缺能源,缺乏能源供给,无法实现渔业机械化生产。

《南方农村报》:经过几年时间,“澎湖号”平台的运行情况怎样?取得了哪些经验?

盛松伟:从这几年运行情况看,“澎湖号”可在这几方面提供经验。

在渔业效益方面,“澎湖号”从下水至今,已成功开展金鲳、珍珠斑、金虎斑等多鱼种多季度养殖。单个装置只需养殖管理工2人,年产值优质鱼获可达300吨,可带来的效益十分显著。

在绿色能源方面,“澎湖号”不需要外部能源输入,依靠自身设备,实现了100%绿色能源自给运转。

还有,“澎湖号”提供了一个综合性技术平台,为多家科研单位提供了理想的海面试验场所。该平台成功尝试了海上养殖与休闲旅游的有效结合,取得了预期效果。

从“澎湖号”的经验可以看出,这种“深远海绿色能源+智能养殖平台”综合技术,有望解决我国深远海养殖无法走出港湾的相关难题,预测深远海养殖产业将在先进养殖装备支撑下蓬勃发展。

海上平台养殖收获的军曹鱼,效益显著

海上平台养殖收获的军曹鱼,效益显著

已应用推广平台15套

推动海洋牧场建设高质量发展

《南方农村报》:关于发展海洋牧场,很多观点认为,一定要重点考虑好投资和收益回报问题,对此您怎么看?

盛松伟:我们一直非常重视投资收益问题,这也是所有设计项目的出发点之一。这几年时间验证,成果转化的效果十分明显。截止目前,包括运行、在建、设计,我们总共推广海上养殖平台15套。

除了“澎湖号”,目前在广东湛江,由广东海威农业集团有限公司投资的“海威一号”,于2022年3月建成,有超过1万立方米养殖水体,设计抗台风能力达15级。设备用于养殖军曹鱼和鮸鱼,鱼价均在30元/斤以上,其中鮸鱼鱼膘可用于制作鱼胶,经济附加值更高。看到效益稳定,该公司继续投资建设“海威二号”平台,近期将会建成,第三台、第四台也在设计中。

在海南乐东,海南首座深远海智能养殖旅游平台——“普盛海洋牧场1号”,去年11月完成首次试养收鱼,经过养殖周期7个月,收获军曹鱼75万斤,单季利润1000万元以上。在福建连江,由闽投深海公司建设的“闽投一号”,总养殖水体超过60000立方米,将大黄鱼养殖区域从200米的近岸向3公里的外海拓展,可以养殖仿野生大黄鱼600吨。后续还有四座平台已完成设计,正在马船、厦船、广船等造船单位建设。

事实证明,设计好合理的模式,采用适当的技术设备,海洋牧场具有不错的投资潜力。

上浮状态的“澎湖号”

上浮状态的“澎湖号”

“海威1号”养殖平台

“海威1号”养殖平台

《南方农村报》:请从您的专业角度,为广东建设现代化海洋牧场提几点建议?

盛松伟:结合我自己的研究经历,我认为应该以下几个方面加快发展:

加快重点技术研发。现代化海洋牧场,是一项综合性很高的海上技术集成体,涉及到多学科的许多细分领域,总体而言,我国海洋开发还存在不少薄弱环节,需要加快对关键领域的重点技术进行攻关。

培育现代化养殖企业。先进的装备需要具有良好技术素养的企业和人员来运营,目前来看,我们缺乏善于操作先进养殖装备的企业和技术人员,虽然通过政府帮扶,以民营企业为主体进行海洋牧场建设,已初步看到成效,但是仍有大量技术提高工作需要做,接下来可在政策、资金、用工、培训等方面为企业提供支持,帮助他们尽快做强做大。

结合不同地区,推动多种类型建设。在海洋牧场方面,广东主要的模式有PE网箱、贝类吊养、传统渔排等,除了部分要淘汰的落后模式以外,这些现有的模式要继续发挥成本低、布局灵活、适应性强等优势,和大型海上设施优势互补、协同发展。

针对不同海区做好建设规划。广东海域面积十分广阔,类型多样,有岛屿、群岛、海湾等多种类型,应根据不同海区环境做好建设规划。其中尤其要注重生态环境保护,要尽快开展海洋环境、生态系统等方面的研究,使海洋牧场建设切实保障生态效益。

加快海洋数据资料调研。目前,海洋数据的研究储备比较缺乏,比如海域地质条件、水文变化等资料。由于多方面原因,很多海区都不具备这些基础,对开展研究和建设增加了阻碍,应加快收集基础资料,推动海洋牧场向更广阔海域前进。

【记者】孙岁寒

【供图】王振鹏

【来源】南方农村报

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编辑 李思敏