解鎖廣州海洋牧場(chǎng)黑科技！發(fā)電養(yǎng)殖全搞定

近年來(lái)，現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)，從近海、淺海逐步向深遠(yuǎn)海邁進(jìn)。

不過(guò)，傳統(tǒng)深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱不抗風(fēng)浪，遇到臺(tái)風(fēng)容易傾覆，沒(méi)有能源供給，需要人工拋撒餌料，且網(wǎng)箱附近無(wú)法住人，養(yǎng)殖戶只能住在船上或附近的島嶼上。為了解決這些痛點(diǎn)，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所的專家們研發(fā)了半潛式波浪能發(fā)電+養(yǎng)殖/觀測(cè)平臺(tái)。

這些深海平臺(tái)具體如何運(yùn)作？廣州還有哪些海洋牧場(chǎng)技術(shù)？它們又是如何推進(jìn)廣州、廣東乃至我國(guó)海洋牧場(chǎng)、海洋科研的建設(shè)？

走近海洋牧場(chǎng)

波浪發(fā)電：吸波浮體+液壓裝置穩(wěn)定供電

中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所（以下簡(jiǎn)稱“廣州能源所”）王振鵬博士介紹，波浪蘊(yùn)藏著源源不竭的能量，但這種能量卻是不穩(wěn)定的，一個(gè)浪打來(lái)，能量達(dá)到高峰，之后快速衰竭。如果直接用波浪發(fā)電，產(chǎn)生的電力將是脈沖式的，時(shí)大時(shí)小，無(wú)法被電網(wǎng)采用。

兩側(cè)浮體吸收波浪能量。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

經(jīng)過(guò)40多年的科研攻關(guān)，廣州能源所的科學(xué)家們創(chuàng)造性地研發(fā)出波浪能高效俘獲系統(tǒng)和蓄能型液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，“最重要的元件是吸波浮體，可以隨著波浪上下起伏，并將能量轉(zhuǎn)移到液壓裝置上。”液壓裝置能平穩(wěn)地對(duì)發(fā)電機(jī)釋放能量，從而形成平穩(wěn)的電能。值得一提的是，這類海上平臺(tái)幾乎不需要人員維護(hù)。王振鵬表示：“我們?yōu)檫@一系列技術(shù)先后申請(qǐng)了國(guó)內(nèi)、國(guó)際專利，并獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。”

無(wú)懼風(fēng)暴：抵御過(guò)蘇拉、樺加沙等超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)

我國(guó)東南沿海臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，波浪能發(fā)電裝置必須在狂風(fēng)巨浪中保持完好，才能保證商業(yè)化落地。據(jù)介紹，團(tuán)隊(duì)專門研發(fā)了深海恒張力錨泊系統(tǒng)，“臺(tái)風(fēng)到來(lái)時(shí)，吸波浮體很容易對(duì)整個(gè)海上平臺(tái)的安全結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。而恒張力錨泊系統(tǒng)則會(huì)盡可能泄掉巨浪對(duì)平臺(tái)的沖擊力。”

透浪設(shè)計(jì)，減少海浪對(duì)平臺(tái)的沖擊。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

恒張力錨泊系統(tǒng)所采用的錨鏈具有良好的伸縮性能，巨浪來(lái)襲時(shí)，錨鏈不會(huì)與之對(duì)抗，而是伸展開(kāi)來(lái)，幫助平臺(tái)平穩(wěn)地越過(guò)波峰，在恒張力錨泊系統(tǒng)的控制下，整個(gè)海上平臺(tái)可以在幾十米的范圍內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)。此外，當(dāng)巨浪來(lái)襲時(shí)，平臺(tái)的吸波浮體會(huì)下潛鎖死，也會(huì)加大吃水量，讓吸波浮體整個(gè)下沉到水面以下，讓海浪越過(guò)吸波浮體，減少對(duì)浮體乃至整個(gè)裝置的沖擊。

“目前，我們的多個(gè)海上平臺(tái)已經(jīng)成功抵御了蘇拉、樺加沙等超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的侵襲，這也讓市場(chǎng)對(duì)我們的海上平臺(tái)信心倍增。”王振鵬說(shuō)。

遠(yuǎn)海養(yǎng)殖：投餌傳輸監(jiān)測(cè)多維一體

利用波浪能海上發(fā)電裝置，廣州能源所將之與海洋牧場(chǎng)相結(jié)合，早在2019年便建成了全球首臺(tái)海工型綠色智能養(yǎng)殖平臺(tái)“澎湖號(hào)”。

“澎湖號(hào)” 來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

“澎湖號(hào)”長(zhǎng)66米，寬28米，高16米，重1400噸，工作時(shí)吃水12米，養(yǎng)殖水體1.5萬(wàn)立方米。船上還配備了波浪能發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中波浪能發(fā)電功率可達(dá)60kW，太陽(yáng)能發(fā)電功率為60kW，船上的儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以存儲(chǔ)500度電。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的養(yǎng)殖，船上還配備了自動(dòng)投餌、活魚(yú)傳輸、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等先進(jìn)設(shè)備，基本可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

自動(dòng)投喂裝置，減輕漁民工作量。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

“深遠(yuǎn)海的水質(zhì)好，養(yǎng)殖的魚(yú)類產(chǎn)量高、味道好。有了電力后，我們的養(yǎng)殖機(jī)械化水平大大提升，餌料可以自動(dòng)投喂，魚(yú)苗的傳輸，魚(yú)類的收集、出售也方便很多，漁民還可以直接住在平臺(tái)上，省去來(lái)回奔波的麻煩。原先需要十幾個(gè)漁民干的活，現(xiàn)在只需要3人就可以輕松搞定。”王振鵬說(shuō)。目前，像“澎湖號(hào)”這類養(yǎng)殖平臺(tái)已可以養(yǎng)殖金鯧魚(yú)，還可以養(yǎng)石斑魚(yú)、章紅魚(yú)、鮸魚(yú)等高價(jià)值的海魚(yú)。

高效排水收魚(yú)。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

快速回本：合理使用四五年可回本

王振鵬說(shuō)，“澎湖號(hào)”的使用壽命為25年，設(shè)計(jì)、建造費(fèi)用達(dá)數(shù)千萬(wàn)元，雖然投入較大，但只要合理使用，通常四五年時(shí)間即可回本。

如今，在“澎湖號(hào)”后，多個(gè)開(kāi)闊海域的波浪能養(yǎng)殖工廠已經(jīng)上馬，形成了開(kāi)闊海域半潛箱式養(yǎng)殖平臺(tái)、溫和海域半潛桁架式養(yǎng)殖平臺(tái)、極簡(jiǎn)桁架式網(wǎng)箱和高端漁旅平臺(tái)的系列產(chǎn)品布局，并打造了“東海1號(hào)”“格盛1號(hào)”“閩投1號(hào)”“普盛海洋牧場(chǎng)系列”“海威系列”等品牌產(chǎn)品。

“格盛1號(hào)”平臺(tái)。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

海島、科考平臺(tái)應(yīng)用廣泛

廣州能源所逐步拓展海上波浪能發(fā)電平臺(tái)的建設(shè)。2023年6月14日，廣州能源所與南方電網(wǎng)合作，研發(fā)建設(shè)的世界首臺(tái)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能發(fā)電裝置“南鯤號(hào)”投入試運(yùn)行。“南鯤號(hào)”重達(dá)6000噸，每天最多可發(fā)電2.4萬(wàn)度，相當(dāng)于3500戶家庭一天的用電量。

“南鯤號(hào)”是世界首臺(tái)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能發(fā)電裝置。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

王振鵬介紹，在廣東沿海地區(qū)，有很多人煙稀少的小島，因?yàn)殡x大陸較遠(yuǎn)，電網(wǎng)架設(shè)成本非常高，當(dāng)?shù)鼐用裰荒苡貌裼蜋C(jī)發(fā)的貴價(jià)電，每度電的價(jià)格超過(guò)3元，隨著波浪能平臺(tái)的投入使用，加之風(fēng)能、太陽(yáng)能等傳統(tǒng)清潔能源，將為海島居民和島上相關(guān)機(jī)構(gòu)的供電提供新選擇。

“我們還研發(fā)了應(yīng)用于海洋觀測(cè)的小型波浪能平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了海洋觀測(cè)儀器的原位無(wú)人化供電。這樣的供電方式維護(hù)成本低，可用于更長(zhǎng)周期的海洋觀測(cè)活動(dòng)。”王振鵬說(shuō)。

2025年2月，自然資源部、國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)海洋能規(guī)模化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》。意見(jiàn)提出，海洋能是重要的綠色可再生能源，包括潮汐能（含潮差能和潮流能）、波浪能、溫差能、鹽差能等。海洋能開(kāi)發(fā)利用有利于發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，對(duì)于緩解東部沿海地區(qū)、海島和深遠(yuǎn)海設(shè)施設(shè)備電力短缺，推動(dòng)構(gòu)建新型能源體系、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)具有重要意義。“這個(gè)文件的出臺(tái)，標(biāo)志著海洋能由技術(shù)攻關(guān)邁向了產(chǎn)業(yè)化階段，擁有無(wú)限的發(fā)展?jié)撃堋！蓖跽聩i說(shuō)。

廣州海洋牧場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新不斷

除了廣州能源所，廣州的多個(gè)科研機(jī)構(gòu)也研發(fā)了相關(guān)海洋牧場(chǎng)新技術(shù)、新產(chǎn)品，促進(jìn)現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)的建設(shè)。

在2025大灣區(qū)科學(xué)論壇的中國(guó)科學(xué)院與廣東省科技成果對(duì)接會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所展示了波浪能驅(qū)動(dòng)的人工上升流海洋牧場(chǎng)技術(shù)。它利用高效穩(wěn)定的波浪能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，打破溫躍層，產(chǎn)生低溫富營(yíng)養(yǎng)上升流，持續(xù)為海洋牧場(chǎng)提供天然餌料，可實(shí)現(xiàn)貝藻魚(yú)參同步增產(chǎn)，并提升碳匯能力，同時(shí)，該技術(shù)還能緩解珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的白化和酸化。

澎湖號(hào)”半潛狀態(tài)。來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

此外，該所還帶來(lái)了適用于現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)的海參、海膽苗種規(guī)模化繁育技術(shù)，該技術(shù)已應(yīng)用在萬(wàn)山群島等海域的海洋牧場(chǎng)。

廣東智能無(wú)人系統(tǒng)研究院（南沙）則帶來(lái)了深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱清洗巡檢機(jī)器人，該機(jī)器人通過(guò)相關(guān)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人姿態(tài)穩(wěn)定控制、網(wǎng)箱高效清洗作業(yè)、作業(yè)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、多環(huán)境參數(shù)檢測(cè)等功能，為深海網(wǎng)箱的清洗巡檢提供技術(shù)支撐。

參考來(lái)源

廣州日?qǐng)?bào)《解鎖廣州海洋牧場(chǎng)黑科技！發(fā)電養(yǎng)殖全搞定》

https://mp.weixin.qq.com/s/AoJoSvTH_HEA4SKjSxUCRw

圖片來(lái)源同上，非商業(yè)用途，若構(gòu)成侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們進(jìn)行刪除