今年以来，广东省高标准谋划推进现代化海洋牧场建设。而建设现代化海洋牧场，智能化装备不可或缺。目前，全省正陆续投入一批深远海养殖新装备，通过政企研合力推进智能化装备在深远海洋渔业的应用，并已经启动对一系列新装备在海上养殖应用的验证测试，特别在台风来临时，让各种技术路线的典型装备同台竞技，选出最适合广东省的现代化海洋牧场的装备。

　　近日，记者从广东现代化海洋牧场首批“加强型重力式深水网箱”研制生产单位、中国船舶集团第六〇五研究院（以下简称“中船六〇五院”）副院长姜华处了解到我国海洋牧场装备技术应用与风险挑战的相关消息。他指出，HDPE（高密度聚乙烯）重力式网箱单位水体造价远低于各类钢质桁架式网箱，满足大规模推进海洋养殖的需求，是目前广大渔民可接受的主要装备型式。根据“疏近用远、生态发展”发展目标，能够最终靠以养殖中心平台匹配少数的重力式网箱、桁架式网箱以及相配套的养殖作业辅助保障船舶，因地制宜、统筹分类有序推进适宜的“1+N”现代化海洋牧场装备体系建设。

　　8月1日，广东现代化海洋牧场首批“加强型重力式深水网箱”在江门市台山上川岛附近海域正式下水布设，共计30口投放于水深约20米的海域，用于工程示范，后续将在汕尾、湛江、茂名及阳江等地推广，助力广东省养殖向深远海迈进。

　　现场所见，“加强型重力式深水网箱”主要由浮架、锚泊系统和网衣组成。首批网箱周长为90m，同系列化产品还有60m、80m、100m周长,网箱高度为水下6m+水上1m，能够准确的通过水深和养殖鱼种调整，适合水深约12m到20m的海域使用。姜华介绍，研制过程中，通过开展风浪条件下多网目柔性网衣水动力性能分析以及浮管结构有限元非线性研究,完成了网箱水动力仿真和实海况模拟对比,加强型重力式网箱浮架整体强度较现有网箱提高了超过40%；大幅度的提高台风天气下系泊系统稳定性；风浪下的网衣变形量可减少30%以上，网箱整体抗风浪能力提高超过40%。

　　姜华说：“目前对网箱的首要要求是抗台风的能力要加强，所以我们在渔民可接受的成本范围以内，把重力式网箱的抗风能力提高了40%，水域也实现了从10米到20米左右水深的延伸。我们在养殖水域及养殖场景通过数值仿真确定后，在此基础上进行结构及形式和材料规格的确定，以最小的成本达到最强的抗风浪能力，同时改变目前内湾近海的养殖格局，在养殖水域上向深远海迈进，助力‘疏近用远、生态发展’现代化海洋牧场发展目标的实现，助力深远海养殖装备的集约化，规模化、绿色化、智能化和柔性化发展。”

　　中船六〇五院创建于1974年,是中国船舶集团在华南地区的唯一一家舰船及海洋工程总体科研设计院，拥有国家主管机关颁发的各类设计和工程资质证书,专业配套齐全，现存技术人员200多人,中高级技术人员占73.1%，经营事物的规模涵盖军用、民用船舶及海洋工程科研设计等，有40多年的海洋工程经验。

　　养殖网箱关键技术包括总体构型技术的总体技术、网衣技术、波浪载荷评估和系泊技术，包括多网目柔性网衣的高精度水动力仿真技术、高强度网衣材料技术、网衣防缠绕，准确的布设海域水文资料、高精度的全特种波浪载荷预报，还有兼顾经济性和安全性的系泊系统模块设计。中船六〇五院院长助理孙铁锐指出，“加强型重力式网箱”在传统的重力式网箱基础上，解决了一些核心问题，比如说抗风浪的能力不强、网衣缠绕、容易走锚等进行了全面的升级和优化。

　　“该网箱在通过采用沉管设计，有效增加了风浪中的养殖水体。对于养渔民来说，养殖水体增大，意味着养殖密度增加，养殖效益也有所提升。同时抗风浪能力加强了，在成本合理控制的前提下，所以我认为这种‘加强型重力式网箱’是符合渔民需求的装备。”他指出，整体推广“加强型重力式网箱”在大多数情况下要有一点时间，毕竟是一个新型的设备，目前虽然已经进行了局部验证，但实际应用尚要通过实践来用事实“说话”。

　　姜华表示，装备的推广需要政府引导，联合企业的技术力量和管理能力，进行工程示范，把技术、成本及作业模式总结成经验，与广大养殖户交流，让他们明晰技术风险降低以及看到效益，增强信心，同时配套全产业链打造、金融支撑、养殖保险，促使产业取得发展。据悉，广东省农业农村厅目前正在联合多家单位在大力推进网箱的标准化工作，中船六〇五院是装备研发推广链主单位，后续会继续探讨不一样的规格的网箱在不同海域不同风浪条件的使用情况，形成谱系化、标准化的工程示范，便于渔民参考。

　　目前，海洋牧场指的是在特定海洋，通过人工鱼礁、增殖放流等措施构建或修复海洋生物养殖、生长、索饵或避敌所需的场所，增殖养护渔业资源，改善海域生态环境，实现渔业资源可持续利用的渔业模式。

　　根据姜华及其团队的相关调研，挪威、美国、日本、加拿大等国家是全球深海养殖装备技术领先的国家，其深远海养殖装备大致上可以分为养殖网箱和养殖工船，上世纪70年代就开始深海养殖网箱系统研究，先后开发了十几种大型化深海网箱，如HDPE重力式网箱、钢质碟形养殖网箱、球形养殖网箱、蛋形养殖网箱、单点系泊桁架式养殖网箱和多点系泊桁架式养殖网箱等。

　　HDPE浮式重力式网箱是目前应用最广的产品，按其系统组成，可分为框架系统、网衣系统和锚泊系统三部分。常见的HDPE圆形重力式网箱，是指网箱的框架系统是由HDPE管材和PE连接件组装而成，主要是依靠下挂铁块或沉石的配重来保持网衣箱体形状的养殖网箱系统。目前HDPE网箱逐渐向大型化和机械化发展，其重力式网箱产品规模70-200m周长，网箱深度达40m，最大养殖水体近5万立方米。

　　跟国外一样，国内的深远海养殖装备分为也养殖网箱（重力式和桁架式）和养殖工船。网箱包括浮式桁架养殖网箱、坐底式桁架养殖网箱、自升式桁架养殖网箱和固定式养殖围栏，网箱90%以上都是HDPE材质。2000年至今，我国沿海省份均有布局全国约2万个，养殖水体500~5000m³养殖模式主要靠工作船管理，包括投喂起网和收鱼等操作，作业水深12~30m。

　　桁架式网箱则为钢制材料，国内最早于2018年使用，目前全国约30余个，分布在山东、福建、广东和海南等，养殖水体1-7万m³，其网箱上配套了机械化生产设备、智能监测设备，可一体化管理，生产水平较高，作业水深20~50m。浮式桁架养殖网箱较HDPE抗风能力更强，顶部承载能力更大，可拓展集中投喂、海洋文旅、智能化配置等功能。但因为其成本较HDPE重力式网箱更高，广大渔民可接受程度有限。

　　养殖工船我国去年才开始投入到正常的使用中，目前全国仅1艘，为青岛国信拥有，养殖水体8万立方米。养殖模式具备游弋式养殖生产自动化程度最高，能轻松实现船上舱养和鱼类加工，作业水深大于100米。今年，深圳已启动建设两艘十万吨级养殖工船，由非公有制企业投资。

　　目前，海上养殖方式包括传统鱼排养殖、HDPE重力式网箱、桁架网箱，其优缺点如下表。国内的HDPE重力式网箱多参照挪威网箱形式设计，周长40-120m；养殖水体：1000-8000m³；抗风浪能力：5m波高，1m流速。由于挪威的海域相对平缓，对抗风浪能力有一定的要求不高，一般的重力式存在抗风浪能力不够、人力操作作业流程较复杂的问题。

　　姜华在第十届广州国际海事贸易展览会暨论坛上，曾指出未来海洋牧场装备应该具备高度集成性、物质循环性、生态高效性和功能多样性，以高度的集成的技术和资源，建立绿色生产体系，实现物质流和能量流的良性循环，通过高效资源利用、高效单位产出和高效劳动生产等提高养殖效率，最后实现多方向多维度的发展，实现一二三产业融合发展 。

　　值得注意的是，要完成深远海养殖装备的集约化、规模化、绿色化、智能化和柔性化，目前要解决的问题有许多。目前行业能解决单个养殖平台（养殖网箱、养殖工船）的研制与优化，但尚未整合深海养殖全过程的装备及资源，未覆盖深海养殖全产业链要素，还需要需实现养殖平台、鱼苗饵料、专业技术人员、养殖工艺等深海养殖渔业资源整合，构建覆盖鱼苗投放、成鱼养殖、集捕加工、存储转运等全过程高效运行模式。

　　在规模化上，目前已形成单个养殖平台的生产模式，但未解决不同养殖平台之间的协同化、集群化生产模式，还需要构建大型装备集群化生产模式，实现流程化、节拍化生产，实现产量高且稳定可控，不受季节影响；通过装备之间的高效协同与优化运作，实现显著的规模效应。

　　在能源上，目前深远海养殖装备以传统燃油能源为主，对风、光、浪等海上能源缺乏利用，还要进一步减少养殖装备单位水体能耗，实现环境友好的绿色养殖；实现可再次生产的能源与深远海养殖的融合发展，充分的利用海洋绿色能源，减少传统能源消耗。

　　在智能化上初步实现了单个养殖平台的智能管控，但尚未实现养殖全过程管控，不同环节之间的信息未完全打通，需要构建陆海一体智能深远海养殖装备体系，实现对鱼群状态、养殖过程、养殖环境、物流库存、装备状态的一体化智能管控。

　　“我们目前现有的产品以非标装备为主，标准化、模块化程度不足，可组合程度不高，不能够实现柔性化配置。还需要出示装备的标准化、模块化程度，实现功能、性能和规模的柔性化，满足我国不同鱼种在不同海洋环境下的定制化养殖需求，重点解决装备的经济性问题，适应我国国情与市场需求。”

　　基于广东省的情况，姜华指出，受普通鱼排抗风浪能力弱、桁架式网箱和养殖工船成本相对高昂等因素的影响，重力式网箱目前仍是落实国家战略发展深远海养殖的主力装备，也是广大渔民最容易参与的养殖设施。未来发展趋势还是继续做重力式网箱的技术升级和产品标准化，进行金属桁架网箱的产业培育。广东要继续推进“1+N”的作业模式，其中“1”指养殖中心平台，可以为坐底式或者浮式平台结构，具体根据水深及成本确定；“N”指数量匹配的重力式网箱、桁架式网箱以及相配套的养殖作业辅助保障船舶。

　　姜华建议广东省海洋牧场装备按照“安全、环保、经济、高效”的原则进行深远海养殖装备研制和示范推广。其中，“安全”指养殖网箱具有与养殖水域环境条件相匹配的抗风浪能力和作业安全。HDPE重力式网箱受材质特性影响，可适应的抗风浪能力有限，可以在风浪比较小的水域大规模推广应用，同时有必要加大对重力式网箱的研发投入，提高重力式网箱的抗风浪能力；其他的钢质网箱，包括浮式、自升式、坐底式、固定式等，通过增加配置均可抵御海上各种风浪，但是需考虑经济性的影响。同时有必要注意一下的是，浮体一般要下潜到养殖海域波长的一半以下水深，才具有减少风浪载荷的作用，从广东省规划的养殖水域水深以及养殖鱼类的适应性来看，通过下潜较难实现提高抗风能力的目的。

　　“环保”除了考虑网箱鱼类养殖水体污染以外，还需考虑养殖设施对自然环境的破坏。固定式养殖平台或者固定式围栏网箱在海上大量打桩，将对海域造成永久性破坏；自升式养殖平台在海上长期坐桩后，拔桩将较为困难，面临与固定式平台或围栏同样的问题。相对而言，坐底式养殖网箱对环境破环较小，浮式养殖网箱对环境破坏最小。

　　“经济”主要指养殖装备建造安装的成本，HDPE重力式网箱造价远低于各类钢质桁架网箱，满足大规模推进海洋养殖的需求，是广大渔民可接受的主要装备型式。其他的钢质网箱，包括浮式、坐底式等，具有较好的稳定性和承载能力，但造价较高，深远海大规模建设需有序推进。

　　“高效”主要指养殖装备具有较高的机械化、自动化、智能化拓展功能，以实现深远海的高效养殖。现有重力式网箱承载能力较弱，为适应现代化深远海发展需求，有必要对重力式网箱拓展升级，同时考虑桁架式网箱的针对性应用。