
副總工程師高級工程師
1海洋強國戰略與糧食安全雙輪驅動
近年來,《中共中央國務院關于進一步深化農村改革扎實推進鄉村全面振興的意見》多次明確“建設現代海洋牧場,發展深水網箱、養殖工船等深遠海養殖”的工作部署,農業農村部等8部門2023年聯合印發《關于加快推進深遠海養殖發展的意見》,為當前和今后一段時期規范和支持深遠海養殖發展提供了政策依據。
海洋漁業是海洋經濟的重要組成部分,也是現代漁業落實大食物觀戰略思想,拓展保障供給的戰略性新空間,傳統漁業生產方式轉型升級、深遠海藍色糧倉拓展是海洋漁業必然的發展路徑。
我國海洋強國戰略與糧食安全戰略的深度融合,催生了深遠海養殖的迫切需求。然而,近海養殖空間飽和,沿岸水域開發強度不斷增大,近海養殖已近環境承載力的上限,面向更深更遠水域的深遠海養殖成為增長熱點,是漁業綠色化轉型的主要突破方向。

2船舶工業與深遠海漁業融合,引擎新質生產力發展
隨著船舶海洋工程技術的高速發展和海洋漁業的一大批智能深海養殖裝備相繼問世。截至自前,全國已建成超過300個海洋牧場,其中國家級示范區達169個,用海面積超過3000平方公里;沿海各地已建成重力式網箱2萬余口、桁架類網箱40個、養殖工船4艘。我國深遠海養殖水體近4400萬立方米,產量達40萬噸,取得了顯著進展。
最具代表性大型封閉式、集“養-捕-加”一體化的養殖工船“蘇贛漁養00001”,由承建,于2025年5月30日成功交付,其養殖水體8.3萬立方米,排水量13.2萬噸,主要養殖大黃魚和石斑魚(根據船東需求后續將進行改造養殖三文魚),年養殖量3700噸,具有游弋式生產特性,面對臺風、赤潮等不利環境,可憑借自身強大的航行能力,迅速轉移到安全海域,從而大大提高養殖的安全性和穩定性。

3船舶工程技術賦能深海養殖產業化升級
海上可移動養殖工船作為全新的養殖載體,能夠實現自由游弋養殖,適應南北接力養殖的需要,現代化的船舶海洋工程技術與工業化養殖相融合,實現海洋養殖業綠色、持續、高質量發展。
(1)聚焦船舶技術破解深海智能集養的難題
第一,船艙封閉式集養,優先要滿足養殖五要素:水、氧、料、光、污,為養殖魚種構建良好的基礎環境。
通常采用高效養殖海水泵從舷外吸入新鮮海水,配置增氧系統與海水高效溶氧,同時利用八邊形艙體結構,構建四個注水艙,基于仿真計算,在各個注水艙壁上,布置一定角度、若干數量的注水管路,當養殖海水泵向養殖注水艙注水時,注水管路即可以一定壓力向養殖水艙注水,促使養殖水艙內水體形成環形動態流場,滿足魚類逐水習性。通過調節進水壓力,滿足不同魚種、不同生長階段對水流速度的需求。

封閉式養殖工船養殖水艙水體交換
在養殖艙水體漩渦底部,設置通往舷側的溢流排水管道和集污處理系統,實現水體的進溢平衡。同時,動態流場的漩渦以及在地轉偏向力作用下,促使養殖水體中飼料殘渣和魚污自然吸聚、沉集。日常維護時,根據實際需要,采用艙壁清洗機器人進行艙體清潔,開啟魚污處理系統進行無害化處理和收存,保護養殖海域生態環境。
配置集中式自動化投飼系統,從飼料倉儲管理、運送、吊裝、拆包、送料和投喂,全流程可采用自動化控制。結合水下檢測系統及智能集控系統,從魚苗計量投放開始,覆蓋日常投喂、檢測、記錄分析數據,構建智能化投喂決策工藝流程。
封閉式集養的養殖光照系統采用水上和水下LED節能光照燈具,白、藍、綠三色光源,可通過智能光照調控單元實現 .0%~100% 調光,滿足不同的魚種,在不同生長階段,對光照的需求,促進其運動、進食和體色形態美容的需求。
第二,封閉式艙養還需解決水體噪音和高溶氧海水腐蝕的難題。
基于有限元FEM計算分析,采用船舶機械設備噪聲源設備隔振減噪、船舶主體艙型結構的物理隔離、以及八邊形水體艙型設計等多重減搖抑蕩降噪技術,確保魚種健康成長所需的良好低噪水體環境。

水體噪聲計算模型及計算分析
合理采用無毒環氧涂層、犧牲陽極、外加電流陰極保護(ICCP)以及高分子材料等,多維度防腐措施構建養殖艙壁和海水管道系統等船舶硬件的防腐墻,為魚體健康和食品安全提供源頭保障。
第三,大型養殖工船的建造,物量大、周期長。
以“蘇贛漁養”為例,船舶總長249.8米,型寬45米,型深22米,船體結構凈鋼量達到19750噸,分段數量268個;管材物量約850噸,管子數量2萬多根;電纜物量約 330km ,監測系統接口1036個;裝件物量1000多噸,大小機電設備3000多套。龐大的離散型船舶構件的裝配與系統集成,是船舶建造的難點,其建造周期多達28個月。
基于高效建造需求,采用等似艙段的模塊化設計、曬裝工序的合理前移、基于MBD模型的精度控制、一體化物資物流管理協同,以及機器人自動化焊接和涂裝等船舶建造技術,是保障和實現船舶高效設計和建造的必要措施。
(2)船舶集控系統與養殖管理的融合催生“數字漁場
基于船舶集控系統與養殖管理工藝的深度融合,在數智技術的加持下,智能養殖集控系統應運而生。系統是集安全管理、生產管理和設備管理等多業務的綜合管控平臺。
基于養殖生產要素,對水體調控、水體增氧(含應急增氧)、養殖投飼(飼料倉儲)、養殖光照、魚群健康、魚污處理以及魚苗入艙、成魚起捕、活魚出艙、加工冷藏等“養-捕-加”全生產任務等數據信息采集、監控和管理,提高養殖生產效率及風險防范能力。不僅實現對船舶安全管理、海洋水文環境監測、養殖安全管理、養殖魚類體征及健康管理、養殖設備運維管理,以及輔助人工決策,而且通過船岸一體化系統,實現船載加工數據管理、岸基訂單式生鮮銷售數據管理以及無人機配送新型物流管理。

智能養殖集控系統船載設備管理層
通過物聯網、大數據、人工智能等技術,將繼續優化對水質、水溫、溶氧量等關鍵指標的實時監控,優化投喂和管理策略,提高養殖效率和產品品質。例如,智能投喂系統根據魚類的生長狀態和環境參數自動調整投喂量,減少飼料浪費;無人機和水下機器人用于監測養殖環境和病害情況,提高管理效率。未來,隨著5G技術的普及和智能設備的成本下降,智能化養殖將逐步從大型企業向中小型養殖戶推廣,推動行業整體效率的提升,孕育催生“數字漁場”的問世。
4“船-漁”融合,探索國際海洋牧場生態 圈
當下,“船-漁”技術融合發展已踏上征途,但還存諸多挑戰和制約。比如抗極端海況的船型開發、多元特色的漁蔬共牧和苗種培育、船岸間高效快捷的低空經濟物流運輸、海上可再生能源(風能、太陽能、潮汐能)的自給利用、國際水域的養殖排污管理、養殖活體的跨境運輸和銷售等技術和規則的重塑,是探索國際海洋牧場生態圈發展之路。
5船舶工業的藍色使命
深遠海養殖不僅是漁業生產的空間轉移,更是人類蛋白質供給模式的革命性變革。中國船舶工業憑借“蘇贛漁養00001”等自主創新成果,已在全球競爭中占據先機。未來,通過技術-產業-生態的協同創新,船舶技術驅動的“移動牧場”有望重構全球漁業版圖,為糧食安全與海洋強國建設提供“中國方案”。
