探索海上風電與海洋養殖融合發展

文章通過簡述海上風電與海洋養殖融合發展的現狀，根據交互程度提出3種融合交互模式，并系統闡述這幾種融合發展模式的優勢與不足，探討后續發展中面臨的問題和瓶頸，探索漁業裝備與可再生能源融合發展的可行性，為后續新模式的融合發展提供參考。

海上風電與海洋養殖融合發展模式簡析

借鑒目前國內外研究進展并綜合考慮2種產業融合的程度，可根據協同交互的程度可分為3種模式：風電機組與養殖網箱結構共用的融合發展模式；利用風電基礎系泊的融合發展模式；海上風電與海洋養殖相對獨立的融合發展模式。簡要分析各種模式的優勢與不足。

風電機組與養殖網箱結構共用的融合發展模式

該方案多采用導管架基礎，并采用分片式網衣方案，形成封閉的養殖空間，將海上風電機組結構與養殖網箱結構合為一體，見圖4。

此模式不僅可以為網衣提供支撐，又可以支撐風電機組，實現基礎結構共用。導管架平臺上部設置養殖操作平臺，并配備配置智能化投料系統，形成結構緊湊的多功能平臺。

圖4 風電機組與養殖網箱結構共用示意圖

利用風電基礎系泊的融合發展模式

該方案考慮了漁業養殖的特殊性，將海上風電與海洋養殖的功能區分隔，但將養殖設施的其中1個系泊點設置在風電基礎上，利用風電基礎系泊養殖網箱從而降低養殖設施成本，見圖5。

圖5 利用風電基礎系泊養殖網箱

海上風電與海洋養殖相對獨立的融合發展模式

該方案將海上風電與海洋養殖功能盡可能地分離開，相互獨立，互不干擾，見圖6。為了保證網箱的自動化和智能化正常運行，將風電場與漁業設施通過電纜或者無線網絡連接，保障漁業養殖的遠程監控的安全高效，目前國內較多采用此種方案。

圖6 海上風電與海洋養殖相對獨立示意圖

綜上，風漁融合還屬于新興產業，以上3種模式各有利弊，還仍需面臨很多問題需要解決，詳見表1，在后續項目推進過程中可根據具體情況選擇。

海上風電與海洋養殖融合發展的現實意義

根據“框架用海原則”，海上風電場的用海僅包括基礎結構外擴50m的海域，而海纜則采用外擴10m的點線式用海。因此，海上風場中大面積的連片海域并未確定海域使用性質，利用風場基礎設施或在風電場未使用海域開展海洋養殖，可有效提高海洋空間利用率，兩者融合發展對于推動國內海洋經濟發展意義深遠。

有效改善近岸海洋環境

目前海洋養殖基本集中在近海海域，因此局部海域海水養殖超規劃養殖的問題突出，這一問題也引起了環保部門的密切關注，但貿然清退會導致面臨從業人員失業、養殖規模縮減、漁業設施處理及清退賠償等問題。海上風電與海洋養殖海域綜合利用可以比較好的解決這一問題，既可以清退不符合規劃的養殖海域，從而滿足環保要求，又可以在風電場內開辟新的養殖海域，提高海洋的利用率。這一舉措對于有效改善近岸海洋環境，保障養殖規模，增加就業機會有積極的促進作用。

推動國內養殖產業轉型升級

國內傳統的海洋養殖多為個體化和家庭化養殖模式，采用的養殖裝備較為簡易，不利于海洋養殖走向深遠海。海上風電與海洋養殖融合發展可用力推動國內養殖產業的往規模化、工廠化和智能化方向發展。與此同時，隨著養殖裝備進一步的規范化，風電場構建的完善的結構、供電和通信等設施，可以為其提供電力和通信等方面的支持，有效推動生態漁業、智慧漁業和休閑漁業發展，推動養殖產業轉型升級。

推動產業綜合利用集約化發展

依托海上風電在能源和結構方面的優勢，在風電場內發展海洋養殖，可有效提高海洋的使用率，解決兩者融合發展的技術瓶頸。通過探索發展風漁融合、海洋文旅、休閑漁業和智能微電網等相關產業，推動產業多元化，帶動海洋經濟全產業鏈發展，帶動多產業協同發展，降低項目綜合成本，有效推動產業綜合利用集約化發展。

后續需研究解決的關鍵技術問題

現階段，風漁融合發展在規范標準、模式建設、技術發展等發面還存在很多現實問題，為進一步推動海上風電與海洋養殖的深入融合，筆者認為在后續的研究過程中需關注以下問題，進一步解決兩者融合發展的技術瓶頸。

海洋裝備規范標準適用性研究

目前針對漁業養殖平臺的規范標準體系還不完善，基本上均是借鑒船舶和海洋平臺的相關規范要求，存在一定的不適應性，而針對風漁融合的規范標準還處于空白狀態。綜合分析平臺需求、海況條件和魚種特性等情況，對養殖裝備的總體布置、結構安全性、系泊系統、穩性安全性、最小干舷、動力、電氣和消防救生等各方面進行規范適用性研究，達到經濟和安全的協調統一。此外，加快制定深遠海養殖裝備、養殖生產規范或標準，既可以避免無序開發，又可以推動標準化生產。

風漁融合發展共建模式研究

通過海洋工程、漁業裝備和海上風電等多領域技術的跨界融合，創新利用深遠海海域的收益共享機制，因地制宜利用沿海風電場間的空置海域建設適應的深遠海漁業養殖裝備，打造海上風漁融合發展共建融合新模式。開展深遠海漁業養殖與海上風機融合布局設計與綜合評價研究，推動海上風電與深遠海漁業養殖的融合發展;基于現有風電場，開展風電場和漁場的一體化運行維護保障技術研究，探索風電機組向漁業裝備提供電力保障的可行技術路徑;研究綜合風電場運行保障船舶和漁場物資供應船使用特點，以功能需求為導向分析漁場和風電場在人員運輸、設備巡檢、物資供應等方面的融合可行性，從而實現“藍色糧倉+藍色能源”的綜合海洋開發模式。

海洋漁業裝備服務保障技術研究

我國目前還沒有成熟的多功能漁業保障支持裝備，提供養殖保障的設備系統搭載試驗的平臺也處于空白階段，國產化研制的系統設備更是處于無處可試的狀態。針對漁業運輸、活魚存儲、海產品精深加工、海產品冷藏包裝、船舶駐泊、物資補給、人員輸送和設備維修等一系列海上作業，選取關鍵漁業養殖保障技術進行集中突破，為后續形成深遠海一體化的漁業綜合服務保障能力奠定基礎。

海洋平臺智能管控協同控制技術研究

海洋裝備的智能化、規模化是從“淺藍”走向“深藍”的必由之路。通過對風電場與養殖網箱的協同控制進行研究，利用信息化智能技術，對海域環境信息監測、生產管理信息化、物資調撥管理、設備遠程診斷及健康評估以及設備輔助決策等技術進行深入分析，實現項目運行的一體化、智能化。

大型漁業養殖裝備制造安裝技術研究

結合現代化海洋工程建造模式，抓住裝備平臺在設計、建造、試驗和調試以及運維等關鍵環節，利用虛擬仿真、三維模擬、綜合聯調等智能制造技術，解決超大型漁業養裝備的在平臺重量、結構型式、防腐抗污、運輸安裝等方面的技術難題，從而縮短產品總裝建造周期，提高產品建造精度與質量。

浮式風電與海洋養殖融合發展技術研究

探索浮式風電與海洋養殖的深度融合發展模式，研究浮式風電場與養殖裝備在結構布局設計、網衣對結構影響、耦合動力分析、選址策略、智能運維、能源供給等多個方面，打造新型海洋裝備，根據裝備的特點，突破數字模型、水池試驗、海上模型試驗等技術驗證，研制平臺裝備和系統功能的可靠性，為海洋融合發展奠定基礎。

海上風電與海洋養殖融合開發具有廣闊的發展前景。探索融合發展模式下魚品在養殖環境、養殖作業、養殖品質等方面的影響;研究漁業裝備與可再生能源，如光伏、風電、波浪能、溫差能、潮汐能等低密度間歇性的能量，融合發展技術的應用;推廣蓄電池儲能、制氫儲能、壓縮空氣儲能等可再生高密度能量的穩定輸出，實現深遠海漁業養殖能量的無碳化生產，統籌協調研究能源的獲取和貯存問題，實現多場景應用的優勢互補，這一融合方式可以產生顯著的經濟和社會效益。在后續的推進過程中還需在運維策略、運營模式、法律法規、用海審批等方面加強研究，為后續融合發展新模式的建立奠定基礎。