徐 皓, 諶志新, 蔡計強, 黃一心, 劉 晃
(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點實驗室,中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所,上海 200092)
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我國深遠海養(yǎng)殖工程裝備發(fā)展研究
徐皓, 諶志新, 蔡計強, 黃一心, 劉晃
(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點實驗室,中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所,上海 200092)
摘要:深遠海水域擁有發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)良的條件,包括優(yōu)質(zhì)的水源、適宜的區(qū)域性或洋流性水溫,以及極少的陸源性污染與病害。一旦具備安全可靠的工程裝備以及海上生產(chǎn)保障系統(tǒng),對發(fā)展深遠海養(yǎng)殖,形成“深藍漁業(yè)”,具有極好的條件與深遠的意義。大型養(yǎng)殖工船與網(wǎng)箱設(shè)施是發(fā)展深遠海養(yǎng)殖工程裝備的核心,也是國內(nèi)外技術(shù)研發(fā)的前沿。本文在分析國內(nèi)外深遠海工程裝備研究進展的基礎(chǔ)上,提出了我國深遠海養(yǎng)殖工程裝備及“深藍漁業(yè)”的戰(zhàn)略構(gòu)想,以及推進科技進步的重點任務(wù)及建議。
關(guān)鍵詞:深遠海養(yǎng)殖;工程裝備;發(fā)展策略;研究
水產(chǎn)養(yǎng)殖是我國漁業(yè)的主要產(chǎn)業(yè),其中魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量95%來自以池塘為主的內(nèi)陸淡水養(yǎng)殖[1]。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式粗放,受外部水域環(huán)境惡化與內(nèi)部水質(zhì)劣化的影響,內(nèi)陸和沿海近岸的養(yǎng)殖空間受到擠壓,養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全問題日益突出。我國遠離大陸的深遠海水域擁有發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)良的條件,是發(fā)展現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和海洋經(jīng)濟的新空間,也是推進國家海洋戰(zhàn)略的重要組成部分。通過發(fā)展海洋養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)海上“定居”與生產(chǎn),對我國海域資源的保護與開發(fā),以及海域疆土的長期守護,具有戰(zhàn)略意義。拓展深遠海養(yǎng)殖新空間,關(guān)鍵是安全可靠的設(shè)施裝備,前提是養(yǎng)殖品種與生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性,途徑是規(guī)?;a(chǎn)與工業(yè)化管理。發(fā)展深遠海養(yǎng)殖工程裝備科技,正是圍繞上述目標,以工業(yè)化養(yǎng)殖技術(shù)、海洋工程裝備技術(shù)為重點,進行關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)施裝備研發(fā)與系統(tǒng)模式集成,以形成支撐現(xiàn)代養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技體系。
1我國深遠海養(yǎng)殖發(fā)展需求
1.1產(chǎn)業(yè)需求
隨著我國人口數(shù)量的增加和生活水平的提高,對水產(chǎn)品的需求將會越來越大。據(jù)估計,到2030年,將要有2 000萬t水產(chǎn)品的缺口需要彌補[2]。水產(chǎn)品產(chǎn)量的增加將主要來自海洋漁業(yè),在世界海洋漁業(yè)捕撈產(chǎn)量增長不大甚至萎縮的情況下,水產(chǎn)品的供應(yīng)將主要依賴水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。我國陸域與近岸海域水土資源有限,發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖必須充分利用廣闊的遠海和公海資源,依靠更加先進、高效的生產(chǎn)模式。由于傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式無法有效解決嚴重的病害問題,在養(yǎng)殖過程中藥物和抗生素使用泛濫。這些年先后出現(xiàn)的“多寶魚事件”、“毒鱖魚事件”等,不僅影響我國消費者對水產(chǎn)養(yǎng)殖品的消費信心,也嚴重影響了水產(chǎn)養(yǎng)殖品的對外貿(mào)易。
利用遠海優(yōu)質(zhì)海水資源進行水產(chǎn)健康養(yǎng)殖,是提高我國養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量、滿足消費者要求、增強出口能力的重要途徑。國家海洋強國戰(zhàn)略,對海洋漁業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)提出了新的發(fā)展要求。國務(wù)院《關(guān)于促進海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見》,要求控制近海養(yǎng)殖密度,拓展離岸養(yǎng)殖及深遠海養(yǎng)殖,提高設(shè)施裝備水平和組織化程度。推進國家“一帶一路”戰(zhàn)略,實施海上經(jīng)濟帶建設(shè),需要搭建更多的經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)業(yè)平臺。拓展深遠海養(yǎng)殖新空間,是我國維護國家海洋權(quán)益、爭取發(fā)展空間的重要戰(zhàn)略手段。
1.2裝備科技需求
對漁業(yè)而言,深海生態(tài)系統(tǒng)(deep-sea ecosystem)是指大陸架以外、水深超過200 m的深海水域各生物之間及其與環(huán)境的相互關(guān)系而構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。該水域離大陸較遠,遠離沿海污染或富營養(yǎng)化水域,中下層海水受光照影響很小,水溫等理化因子較為穩(wěn)定,具備開展水產(chǎn)養(yǎng)殖且較為理想的水質(zhì)條件[3]。
在深遠海水域開展水產(chǎn)養(yǎng)殖,對工程裝備提出了更高的要求,其設(shè)施裝備構(gòu)建的條件包括:
(1)適宜的養(yǎng)殖環(huán)境。優(yōu)良的水質(zhì)是開展健康養(yǎng)殖、提高產(chǎn)品品質(zhì)的必要條件。環(huán)境水溫的變化范圍與養(yǎng)殖品種最佳生長溫度的對應(yīng)程度越高,生長周期越短,養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)能就越高。在深海海域,盡管氣候條件隨季節(jié)變化,但在特定的水域及不同的水深,或者追隨特定的洋流,可能獲得水溫合適的水源。
(2)養(yǎng)殖系統(tǒng)的安全性。海上生產(chǎn)設(shè)施的安全性是第一位的,其次是養(yǎng)殖對象的安全生長。養(yǎng)殖設(shè)施必須具有抵御惡劣海況(包括風、浪、流)的影響,保障生命與財產(chǎn)安全的能力,并同時保護養(yǎng)殖對象免受海洋物理、化學或生物性災(zāi)害的侵襲。
(3)養(yǎng)殖系統(tǒng)的規(guī)?;潭?。深海養(yǎng)殖系統(tǒng)的設(shè)施化、裝備化程度是所有養(yǎng)殖方式中要求最高的,需要大量的建設(shè)投入。為保證產(chǎn)出效益,養(yǎng)殖系統(tǒng)必須具有足夠的規(guī)模。在規(guī)?;a(chǎn)的前提下,需要應(yīng)用工業(yè)化生產(chǎn)的管理方式,形成可控的產(chǎn)出,最大程度地發(fā)揮養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)能,創(chuàng)造不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的規(guī)模經(jīng)濟效益。
(4)高效的工程裝備。養(yǎng)殖設(shè)施構(gòu)造需要安全可靠的工程裝備,養(yǎng)殖生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)需要配套全面的機械化及自動化裝備,以及信息化管理系統(tǒng)、專業(yè)的海上物流保障系統(tǒng)等。
(5)輔助功能要求。設(shè)置在深遠海的大型養(yǎng)殖平臺,還可配置海上捕撈漁船的補給、漁獲物物流與加工、水產(chǎn)名優(yōu)苗種繁育等生產(chǎn)功能,形成相互關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)鏈。在深遠海養(yǎng)殖平臺上還可設(shè)置海洋科學考察站,以長年觀測海洋水文與生物資源。
2我國深遠海養(yǎng)殖工程裝備科技發(fā)展現(xiàn)狀
2.1網(wǎng)箱養(yǎng)殖工程裝備
網(wǎng)箱養(yǎng)殖是我國海上魚類養(yǎng)殖的主要生產(chǎn)方式。21世紀以來,通過對挪威高密度聚乙烯(HDPE)框架式網(wǎng)箱的引進與再創(chuàng)新,深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖已能發(fā)展到20 m以淺的灣口開放水域,其他形式的網(wǎng)箱還包括金屬框架式和浮繩式深水網(wǎng)箱。整體而言,我國網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施安全保障能力不足,主要表現(xiàn)在:深水網(wǎng)箱設(shè)施安全保障不足,往往難以抵御超強臺風的正面侵襲,一般設(shè)置在20 m以淺灣口避風水域;多養(yǎng)殖生長周期短、風險小的品種,如卵形鯧鲹等;養(yǎng)殖過程主要依靠勞力,機械化程度不高;受近岸水域污染影響,養(yǎng)殖病害問題突出,一些品種如石斑魚等的養(yǎng)殖存活率不高,效益低下。
2.2深遠海養(yǎng)殖工船
我國深遠海養(yǎng)殖裝備研發(fā)尚處在起步階段。20世紀70年代末期,雷霽霖院士繪制了“未來海洋農(nóng)牧場”建設(shè)藍圖,展示了建造海洋工船的初步設(shè)想[4];丁永良研究員長期跟蹤國外養(yǎng)魚工船研發(fā)進程,梳理總結(jié)技術(shù)特點,提出深遠海養(yǎng)殖平臺構(gòu)建全過程“完全養(yǎng)殖”,自成體系“獨立生產(chǎn)”,機械化、自動化、信息化“養(yǎng)殖三化”,以及“結(jié)合旅游”、“綠色食品”、“全年生產(chǎn)”、“后勤保障”等技術(shù)方向[5]。“十二五”期間,徐皓等[6]開展了大型養(yǎng)殖工船系統(tǒng)研究,形成了自主知識產(chǎn)權(quán),并與有關(guān)企業(yè)聯(lián)合啟動了產(chǎn)業(yè)化項目,設(shè)計方案建立在10萬t級船體平臺上,養(yǎng)殖水體75 000 m3,可以形成年產(chǎn)4 000 t以上石斑魚養(yǎng)殖能力,以及50~100艘漁船漁獲物初加工與物資補給能力(圖1);提出了以大型養(yǎng)殖工船為核心平臺的“養(yǎng)-捕-加”一體化深遠?!吧钏{漁業(yè)”發(fā)展模式。通過啟動上海市科委“大型海上漁業(yè)綜合服務(wù)平臺總體技術(shù)研究”項目,重點圍繞“平臺總體研究與系統(tǒng)功能構(gòu)建”、“平臺能源管理系統(tǒng)研發(fā)與新能源綜合利用”兩大關(guān)鍵問題開展研究;實施了利用黃海冷水團資源開展海上冷水魚養(yǎng)殖的3 000 t級養(yǎng)殖工船工程設(shè)計。
圖1 10萬t級大型養(yǎng)殖工船構(gòu)建方案Fig.1 Construction scheme of 100 000 t large scale aquaculture engineering ship
3國外深遠海養(yǎng)殖工程裝備科技發(fā)展現(xiàn)狀
世界漁業(yè)發(fā)達國家發(fā)展深遠海養(yǎng)殖工程裝備的主要途徑是構(gòu)建大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱和浮式養(yǎng)殖平臺。前者在離岸養(yǎng)殖網(wǎng)箱的基礎(chǔ)上,在設(shè)施與配套裝備技術(shù)的支撐下,不斷向深水、深海水域推進;后者以專業(yè)化養(yǎng)殖工船為代表,在發(fā)展理念與技術(shù)方案上不斷成熟,開始被列入到未來的發(fā)展計劃。
3.1網(wǎng)箱養(yǎng)殖工程裝備
國外網(wǎng)箱的形式很多,最為普遍的是HDPE框架重力式網(wǎng)箱。目前養(yǎng)殖網(wǎng)箱設(shè)施向大型化發(fā)展[6],也在不斷向更深水域、開放性海域深入。HDPE框架重力式網(wǎng)箱養(yǎng)殖容量可達到20 000 m3,單箱養(yǎng)殖產(chǎn)量達250 t;銅合金網(wǎng)箱的養(yǎng)殖容量也達到了10 000 m3[7]。球形網(wǎng)箱的直徑可達28 m[8],抗浪能力普遍在5~10 m以上,有的達到了20 m[9]。一些特定結(jié)構(gòu)的潛式網(wǎng)箱,如碟形網(wǎng)箱,抗流能力非常強,在流速2~3 Kn沖擊下,箱體也不發(fā)生變型[10]。基于浮式平臺、島礁基站和退役鉆井平臺的海上養(yǎng)殖生產(chǎn)平臺,如瑞典Fannocean公司養(yǎng)魚平臺,網(wǎng)箱容積有2 500、3 500、4 500、6 000 m3等4種規(guī)格,可抗大于10 m的波浪,養(yǎng)殖產(chǎn)量達到150 t;日本北海道一個養(yǎng)魚平臺控制5個6 000 m3養(yǎng)殖網(wǎng)箱,經(jīng)受了6級地震及隨后的海嘯襲擊,每年飼養(yǎng)大馬哈魚80 t,鱒魚160 t[11]。西班牙彼斯巴卡公司設(shè)計的養(yǎng)魚平臺能經(jīng)受9 m海浪,管理7只2 000 m3的深水網(wǎng)箱,年產(chǎn)魚250~400 t[12]。
網(wǎng)箱養(yǎng)殖還配備了許多高效設(shè)備,包括:基于環(huán)境信息、生長模型的智能化投喂控制程序的自動投喂系統(tǒng),基于倉儲平臺的機械化遠程管道定量投送裝備,基于養(yǎng)殖對象攝食行為的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)等,可以對成組的網(wǎng)箱設(shè)施實施自動化遠程管理;用于飼料(餌料)投送、輔助作業(yè)(起、放網(wǎng))等的養(yǎng)殖工作船;在網(wǎng)箱起魚過程中能降低勞動強度、提高工效的吸魚泵與分級裝備[13]。此外,還有魚苗計數(shù)器、疫苗注射機、海水過濾循環(huán)裝置等先進、實用的各類設(shè)備[14]。
3.2深遠海養(yǎng)殖工船
早在20世紀80—90年代,發(fā)達國家提出了發(fā)展大型養(yǎng)殖工船的理念,包括浮體平臺、船載養(yǎng)殖車間、船艙養(yǎng)殖以及半潛式網(wǎng)箱工船等多種形式,并進行了積極的探索,為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展儲備了相當多的技術(shù)基礎(chǔ)[6]。西班牙設(shè)計的半潛式金槍魚養(yǎng)殖船,船長189 m,寬56 m,航速8 kn,共有120 000 m3水體,可至各漁場接運活捕金槍魚400 t[15],再轉(zhuǎn)運至適宜地肥育,最終運往銷售地。美國Seasteading研究所提出的移動式養(yǎng)殖平臺(The restocking ship),采用電力推進,生產(chǎn)功能齊全[16]。挪威研制了長430 m、寬54 m的巨型船,可容納10 000 t,相當于200萬t鮭魚[17]。此外,法國、日本等國也先后制造了大型的養(yǎng)魚工船。
大型養(yǎng)殖工船在歐美等發(fā)達國家雖有諸多實踐,但一直以來未形成主體產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)規(guī)模有限,究其原因,主要是產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件還不具備。首先是養(yǎng)殖魚產(chǎn)品需求有限,在良好的管理措施下,海洋捕撈資源較為豐富,養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模較為穩(wěn)定,缺乏大規(guī)模發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本動力;其次是沿岸近海水域環(huán)境良好,養(yǎng)殖設(shè)施布局合理,并沒有受到污染與病害的嚴重侵擾,許多沿海地區(qū)并無臺風等自然災(zāi)害的侵襲。最為根本的是發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合條件與發(fā)展中國家相比,難以形成競爭力。這些因素可能導(dǎo)致了發(fā)達國家深遠海養(yǎng)殖平臺與大型養(yǎng)殖工船產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯緩。
4深遠海養(yǎng)殖工程裝備科技發(fā)展趨勢
4.1多功能專業(yè)化養(yǎng)殖工船的構(gòu)建,成為技術(shù)創(chuàng)新的重點
具有集約化、規(guī)?;I橡B(yǎng)殖及綜合漁業(yè)生產(chǎn)功能的大型養(yǎng)殖工船,將對應(yīng)不同海域環(huán)境與資源條件,以及養(yǎng)殖與漁業(yè)生產(chǎn)要求,形成專業(yè)化船型,重點突破獲取深層海水的艙養(yǎng)式工船船型、開艙養(yǎng)殖的半潛式工船船型,并融合船載繁育、加工、物流等功能,構(gòu)建專業(yè)化、母船式深遠海生產(chǎn)平臺。
4.2專業(yè)化養(yǎng)殖裝備的機械化、智能化水平不斷提升
基于養(yǎng)殖動物生長模型及其產(chǎn)品品質(zhì)的標準化生產(chǎn)技術(shù),深遠海養(yǎng)殖裝備將在智能化高效運行與機械化高效作業(yè)上整體發(fā)展,以實現(xiàn)養(yǎng)殖及海上綜合漁業(yè)生產(chǎn)的安全可控與產(chǎn)能最大化。
4.3新的生產(chǎn)方式促進拓展海洋生物資源開發(fā)新空間的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的形成
以養(yǎng)殖生產(chǎn)為基本生產(chǎn)能力的“養(yǎng)、捕、加”一體化大型深遠海養(yǎng)殖平臺,在物流保障系統(tǒng)的支持下,可以在遠離陸基的深遠海持續(xù)開展?jié)O業(yè)生產(chǎn),這對帶動形成區(qū)域性漁業(yè)生產(chǎn)船隊,形成工業(yè)化養(yǎng)殖新產(chǎn)業(yè),具有重大的戰(zhàn)略意義。
5我國深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問題
5.1發(fā)展深遠海養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)準備不足
我國漁業(yè)正處在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變的初級階段,漁業(yè)的生產(chǎn)力水平及其生產(chǎn)組織方式還是個體的、經(jīng)驗的和分散的,工業(yè)化的要素還未正真融入,包括標準化生產(chǎn)、系統(tǒng)化管理、現(xiàn)代化裝備和產(chǎn)業(yè)金融等,產(chǎn)業(yè)化平臺的建立需要時間。傳統(tǒng)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式在品質(zhì)安全、資源消耗與環(huán)境影響等方面的問題,在被社會所詬病的同時,也一直因農(nóng)業(yè)的特性而為政策所寬容。養(yǎng)殖產(chǎn)品并未因品質(zhì)的不同而形成商品價格差異;養(yǎng)殖用水與排放的成本并未真正由生產(chǎn)者承擔;養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)對改變傳統(tǒng)粗放的生產(chǎn)方式、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的壓力不夠,動力不足。發(fā)展海洋經(jīng)濟的綜合保障不夠,對拓展深遠海養(yǎng)殖形成障礙。就深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)建設(shè)而言,鼓勵金融資本介入,推動設(shè)立保險類產(chǎn)品等非常有必要,一些產(chǎn)業(yè)性扶持政策,如造船補貼、燃油補貼、退役船舶進口與再利用等,對推進產(chǎn)業(yè)化平臺的構(gòu)建尤為關(guān)鍵。
5.2深遠海養(yǎng)殖工程裝備科技儲備不足
我國海上養(yǎng)殖設(shè)施的工程化水平相對落后。HDPE框架式網(wǎng)箱技術(shù)的設(shè)施以及對養(yǎng)殖生物的安全性,在超強臺風正面襲擊時并沒有十分的保障。海上養(yǎng)殖機械化、智能化、信息化裝備技術(shù)水平較低,包括深水網(wǎng)箱在內(nèi)的現(xiàn)有養(yǎng)殖設(shè)施所運用的生產(chǎn)方式仍然是傳統(tǒng)的、粗放的,生產(chǎn)作業(yè)、養(yǎng)殖管理主要依靠人力與經(jīng)驗,高效裝備(如精準投喂裝備、水下觀測、起捕作業(yè)裝備等)的應(yīng)用很少見。對機械化作業(yè)裝備、智能化管理系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)信息化系統(tǒng)的研發(fā)還處在起步階段,尚未形成系統(tǒng)性、系列化產(chǎn)品。大型養(yǎng)殖平臺構(gòu)建還處于設(shè)想階段。大型養(yǎng)殖工船的建設(shè)構(gòu)想提出較早,近期的研究形成了總體的功能構(gòu)建與設(shè)計方案,確立了先期運用大型退役船舶改裝與專業(yè)化船型研發(fā)并舉的技術(shù)路線,但系統(tǒng)性的研究與重點領(lǐng)域的研發(fā)工作有待深入,一些關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性研究亟待開展。國際上雖有探索的實例,但還未形成成熟的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)模式,可借鑒的研究成果與工程案例很少。
5.3生產(chǎn)系統(tǒng)高效運行得到的有效支持不足
針對養(yǎng)殖生物的基礎(chǔ)研究有待加強。適宜深遠海養(yǎng)殖的品種,如高價值的石斑魚、鮭魚、蘇眉魚、裸蓋魚、金槍魚等的生理與生態(tài)學研究需要加強與完備,支撐精準、高效養(yǎng)殖生產(chǎn)的養(yǎng)殖產(chǎn)品生長模型、投喂模型、水質(zhì)控制模型等需要建立,相關(guān)的集約化養(yǎng)殖技術(shù),以及配套的活體運輸、加工物流以及質(zhì)量評價體系需要建立,支持工業(yè)化養(yǎng)殖的生產(chǎn)工藝、操作規(guī)范、品質(zhì)管理技術(shù)體系對深遠海養(yǎng)殖平臺的高效運行至關(guān)重要。魚類海水養(yǎng)殖產(chǎn)品的配合飼料技術(shù)亟待突破,規(guī)?;暮I橡B(yǎng)殖生產(chǎn)、集約化的生產(chǎn)環(huán)境,僅僅依靠鮮活餌料飼喂而沒有配合飼料的保障是難以為繼的。適宜深遠海養(yǎng)殖的優(yōu)勢養(yǎng)殖品種需要持續(xù)開發(fā),需要持續(xù)開發(fā)特有的、不能為其他養(yǎng)殖方式簡單適用的養(yǎng)殖品種,為大型深遠海養(yǎng)殖平臺的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供與儲備高價值養(yǎng)殖品種。
6我國深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)及工程裝備發(fā)展戰(zhàn)略
6.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略
深遠海養(yǎng)殖工程裝備是開拓水產(chǎn)養(yǎng)殖新空間、構(gòu)建戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的前提與保障,其發(fā)展戰(zhàn)略與新產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃布局有關(guān)。鑒于深遠海規(guī)?;B(yǎng)殖與海上漁業(yè)綜合生產(chǎn)的特點,提出“深藍漁業(yè)”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念與規(guī)劃布局,以定位工程裝備的發(fā)展戰(zhàn)略。
深藍漁業(yè)是指在遠離大陸的深遠海水域,依托養(yǎng)殖工船或大型浮式養(yǎng)殖平臺等核心裝備,并配套深海網(wǎng)箱設(shè)施、捕撈漁船、物流補給船和陸基保障設(shè)施所構(gòu)成,集工業(yè)化綠色養(yǎng)殖、漁獲物扒載與物資補給、水產(chǎn)品海上加工與物流、基地化保障、數(shù)字化管理于一體的漁業(yè)綜合生產(chǎn)系統(tǒng),構(gòu)建形成的“養(yǎng)-捕-加”相結(jié)合、“海-島-陸”相連接的全產(chǎn)業(yè)鏈漁業(yè)生產(chǎn)新模式。
深藍漁業(yè)的主要生產(chǎn)功能包括:基于大型養(yǎng)殖工船與深遠海網(wǎng)箱設(shè)施接力的魚類規(guī)?;庇c養(yǎng)殖;基于大型養(yǎng)殖工船平臺的捕撈漁船深遠海補給與漁獲物加工;基于專業(yè)化運輸船舶與海陸基站的運輸鏈;基于大型養(yǎng)殖工船與島礁平臺的深遠海科學觀測站;服務(wù)于藍色國土監(jiān)管的深遠海綜合管理站;以大型養(yǎng)殖工船為母船平臺,組合捕撈漁船與運輸補給船所形成的漁業(yè)航母船隊。
6.2深遠海養(yǎng)殖工程裝備發(fā)展目標
針對深遠海養(yǎng)殖發(fā)展要求,立足于我國漁業(yè)工業(yè)化技術(shù)水平及船舶裝備科技基礎(chǔ),確立“深藍漁業(yè)”生產(chǎn)模式及產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標,以10萬t級大型養(yǎng)殖工船、大型深海網(wǎng)箱設(shè)施研發(fā)為重點,圍繞規(guī)?;B(yǎng)殖、繁育、加工以及漁船補給、物流等功能,進行全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計;針對生產(chǎn)平臺構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù),開展關(guān)鍵問題基礎(chǔ)性研究、關(guān)鍵裝備創(chuàng)新性研發(fā)、關(guān)鍵技術(shù)適用性集成及系統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;先期突破專業(yè)化工船平臺構(gòu)建技術(shù)瓶頸,集成構(gòu)建生產(chǎn)模式與示范平臺,后期開展專業(yè)化工船研發(fā),推進“深藍漁業(yè)”產(chǎn)業(yè)帶建設(shè),以此形成專業(yè)化研發(fā)團隊與生產(chǎn)、裝備制造企業(yè)群,為“深藍漁業(yè)”的長遠發(fā)展奠定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
6.3我國深遠養(yǎng)殖工程裝備科技重點任務(wù)
6.3.1近期重點任務(wù)
(1)開展專業(yè)化養(yǎng)殖工船基礎(chǔ)船型與深海大型網(wǎng)箱設(shè)施研發(fā)。針對深遠海海況條件及養(yǎng)殖平臺構(gòu)建基本要求,開展工船平臺和網(wǎng)箱設(shè)施水動力學特性研究,研發(fā)專業(yè)化艙養(yǎng)工船、潛式開艙養(yǎng)殖工船等基礎(chǔ)船型,以及拖弋式大型網(wǎng)箱、潛式大型網(wǎng)箱等設(shè)施模型,突破錨泊與定位控制技術(shù)、電力推進與驅(qū)動控制技術(shù),構(gòu)建自動化投喂與作業(yè)管理裝備技術(shù)體系。
(2)實施舊船加改裝,集成構(gòu)建游弋式大型養(yǎng)殖工船及綜合漁業(yè)生產(chǎn)平臺。以企業(yè)為主體,引入金融資本,針對中下層適溫海水資源開發(fā),開展基于舊船加改裝的工程平臺研發(fā),建立千噸級中試示范船和10萬噸級大型養(yǎng)殖工船平臺,集成海上漁獲物加工與物流補給技術(shù)裝備,構(gòu)建“深藍漁業(yè)”產(chǎn)業(yè)化示范平臺。
(3)開展適宜品種船載繁養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究,構(gòu)建優(yōu)質(zhì)高效養(yǎng)殖技術(shù)體系。針對船載工況,開展棕點石斑、鞍帶石斑、裸蓋魚等品種船載規(guī)?;别B(yǎng)技術(shù)研究,突破營養(yǎng)與配合飼料加工技術(shù),構(gòu)建基于生長模型的養(yǎng)殖工藝與操作規(guī)程;開發(fā)蘇眉、黃鰭金槍魚、藍鰭金槍魚等幼體捕獲與馴養(yǎng)、繁育技術(shù)。
6.3.2中長期重點任務(wù)
(1)全面構(gòu)建以深遠海養(yǎng)殖平臺為核心的“深藍漁業(yè)”生產(chǎn)模式。以游弋式大型養(yǎng)殖工船平臺為核心,固定式大型網(wǎng)箱設(shè)施為拓展,島、陸生產(chǎn)基地為配套,結(jié)合遠海捕撈漁船、綜合加工船、海上物流運輸船,形成漁業(yè)航母船隊,建立“深藍漁業(yè)”生產(chǎn)模式,在深遠海漁業(yè)水域開展產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)示范。
(2)實施深遠海海域整體布局,形成“深藍漁業(yè)”戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。對全國深遠海水域進行科學規(guī)劃,引導(dǎo)企業(yè)進入,推進產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,形成南海溫水性魚類養(yǎng)殖模式及黃海冷水魚類養(yǎng)殖模式,配合“一帶一路”戰(zhàn)略,探索構(gòu)建“深藍漁業(yè)”國際合作模式。
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Research on the development of deep sea aquaculture engineering equipment in China
XU Hao, CHEN Zhixin, CAI Jiqiang, HUANG Yixin, LIU Huang
(KeyLaboratoryofFisheryEquipmentandEngineering,ministryofAgriculture,F(xiàn)isheryMachineryandInstrumentResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Shanghai20092,china)
Abstract:There are excellent conditions for developing aquaculture in deep sea waters including the high quality water, suitable regional or current water temperature, and very few terrigenous pollution & disease, etc.. The support of safe & reliable engineering equipment and guarantee system for marine operation is significant for developing deep sea aquaculture and realizing “deep blue fishery”. Large-scale fish farming ships and cages facilities are the core equipment of deep sea aquaculture engineering, and also the leading R&D technology over the world. Based on the analysis of deep sea engineering equipment research progress, this paper proposed the strategic conception and pointed out the key tasks of boosting the scientific and technological progress in China's deep sea aquaculture engineering equipment and “deep blue fishery”.
Key words:deep sea aquaculture; engineering equipment; development; research
DOI:10.3969/j.issn.1007-9580.2016.03.001
收稿日期:2016-03-18修回日期:2016-05-11
基金項目:上海市科委項目“大型海上漁業(yè)綜合服務(wù)平臺總體技術(shù)研究”(15DZ1202100);農(nóng)業(yè)部漁政管理項目“漁業(yè)裝備與信息化戰(zhàn)略研究”(2015KY007)
作者簡介:徐皓(1962—),男,研究員,研究方向:漁業(yè)裝備。E-mail:xuhao@fmiri.ac.cn
中圖分類號:S951;S954.1+9
文獻標志碼:A
文章編號:1007-9580(2016)03-001-06