船舶工業(yè)與深遠(yuǎn)海漁業(yè)融合新質(zhì)生產(chǎn)力驅(qū)動(dòng)下的藍(lán)色糧倉(cāng)革命

副總工程師高級(jí)工程師

1海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略與糧食安全雙輪驅(qū)動(dòng)

近年來(lái)，《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化農(nóng)村改革扎實(shí)推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興的意見(jiàn)》多次明確“建設(shè)現(xiàn)代海洋牧場(chǎng)，發(fā)展深水網(wǎng)箱、養(yǎng)殖工船等深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖”的工作部署，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等8部門2023年聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖發(fā)展的意見(jiàn)》，為當(dāng)前和今后一段時(shí)期規(guī)范和支持深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖發(fā)展提供了政策依據(jù)。

海洋漁業(yè)是海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是現(xiàn)代漁業(yè)落實(shí)大食物觀戰(zhàn)略思想，拓展保障供給的戰(zhàn)略性新空間，傳統(tǒng)漁業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型升級(jí)、深遠(yuǎn)海藍(lán)色糧倉(cāng)拓展是海洋漁業(yè)必然的發(fā)展路徑。

我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略與糧食安全戰(zhàn)略的深度融合，催生了深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的迫切需求。然而，近海養(yǎng)殖空間飽和，沿岸水域開發(fā)強(qiáng)度不斷增大，近海養(yǎng)殖已近環(huán)境承載力的上限，面向更深更遠(yuǎn)水域的深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖成為增長(zhǎng)熱點(diǎn)，是漁業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型的主要突破方向。

2船舶工業(yè)與深遠(yuǎn)海漁業(yè)融合，引擎新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展

隨著船舶海洋工程技術(shù)的高速發(fā)展和海洋漁業(yè)的一大批智能深海養(yǎng)殖裝備相繼問(wèn)世。截至自前，全國(guó)已建成超過(guò)300個(gè)海洋牧場(chǎng)，其中國(guó)家級(jí)示范區(qū)達(dá)169個(gè)，用海面積超過(guò)3000平方公里；沿海各地已建成重力式網(wǎng)箱2萬(wàn)余口、桁架類網(wǎng)箱40個(gè)、養(yǎng)殖工船4艘。我國(guó)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖水體近4400萬(wàn)立方米，產(chǎn)量達(dá)40萬(wàn)噸，取得了顯著進(jìn)展。

最具代表性大型封閉式、集“養(yǎng)-捕-加”一體化的養(yǎng)殖工船“蘇贛漁養(yǎng)00001”，由承建，于2025年5月30日成功交付，其養(yǎng)殖水體8.3萬(wàn)立方米，排水量13.2萬(wàn)噸，主要養(yǎng)殖大黃魚和石斑魚（根據(jù)船東需求后續(xù)將進(jìn)行改造養(yǎng)殖三文魚），年養(yǎng)殖量3700噸，具有游弋式生產(chǎn)特性，面對(duì)臺(tái)風(fēng)、赤潮等不利環(huán)境，可憑借自身強(qiáng)大的航行能力，迅速轉(zhuǎn)移到安全海域，從而大大提高養(yǎng)殖的安全性和穩(wěn)定性。

3船舶工程技術(shù)賦能深海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化升級(jí)

海上可移動(dòng)養(yǎng)殖工船作為全新的養(yǎng)殖載體，能夠?qū)崿F(xiàn)自由游弋養(yǎng)殖，適應(yīng)南北接力養(yǎng)殖的需要，現(xiàn)代化的船舶海洋工程技術(shù)與工業(yè)化養(yǎng)殖相融合，實(shí)現(xiàn)海洋養(yǎng)殖業(yè)綠色、持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。

（1）聚焦船舶技術(shù)破解深海智能集養(yǎng)的難題

第一，船艙封閉式集養(yǎng)，優(yōu)先要滿足養(yǎng)殖五要素：水、氧、料、光、污，為養(yǎng)殖魚種構(gòu)建良好的基礎(chǔ)環(huán)境。

通常采用高效養(yǎng)殖海水泵從舷外吸入新鮮海水，配置增氧系統(tǒng)與海水高效溶氧，同時(shí)利用八邊形艙體結(jié)構(gòu)，構(gòu)建四個(gè)注水艙，基于仿真計(jì)算，在各個(gè)注水艙壁上，布置一定角度、若干數(shù)量的注水管路，當(dāng)養(yǎng)殖海水泵向養(yǎng)殖注水艙注水時(shí)，注水管路即可以一定壓力向養(yǎng)殖水艙注水，促使養(yǎng)殖水艙內(nèi)水體形成環(huán)形動(dòng)態(tài)流場(chǎng)，滿足魚類逐水習(xí)性。通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力，滿足不同魚種、不同生長(zhǎng)階段對(duì)水流速度的需求。

封閉式養(yǎng)殖工船養(yǎng)殖水艙水體交換

在養(yǎng)殖艙水體漩渦底部，設(shè)置通往舷側(cè)的溢流排水管道和集污處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水體的進(jìn)溢平衡。同時(shí)，動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的漩渦以及在地轉(zhuǎn)偏向力作用下，促使養(yǎng)殖水體中飼料殘?jiān)汪~污自然吸聚、沉集。日常維護(hù)時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要，采用艙壁清洗機(jī)器人進(jìn)行艙體清潔，開啟魚污處理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)害化處理和收存，保護(hù)養(yǎng)殖海域生態(tài)環(huán)境。

配置集中式自動(dòng)化投飼系統(tǒng)，從飼料倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)送、吊裝、拆包、送料和投喂，全流程可采用自動(dòng)化控制。結(jié)合水下檢測(cè)系統(tǒng)及智能集控系統(tǒng)，從魚苗計(jì)量投放開始，覆蓋日常投喂、檢測(cè)、記錄分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建智能化投喂決策工藝流程。

封閉式集養(yǎng)的養(yǎng)殖光照系統(tǒng)采用水上和水下LED節(jié)能光照燈具，白、藍(lán)、綠三色光源，可通過(guò)智能光照調(diào)控單元實(shí)現(xiàn) .0%～100% 調(diào)光，滿足不同的魚種，在不同生長(zhǎng)階段，對(duì)光照的需求，促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)、進(jìn)食和體色形態(tài)美容的需求。

第二，封閉式艙養(yǎng)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(jì)算分析，采用船舶機(jī)械設(shè)備噪聲源設(shè)備隔振減噪、船舶主體艙型結(jié)構(gòu)的物理隔離、以及八邊形水體艙型設(shè)計(jì)等多重減搖抑蕩降噪技術(shù)，確保魚種健康成長(zhǎng)所需的良好低噪水體環(huán)境。

水體噪聲計(jì)算模型及計(jì)算分析

合理采用無(wú)毒環(huán)氧涂層、犧牲陽(yáng)極、外加電流陰極保護(hù)（ICCP）以及高分子材料等，多維度防腐措施構(gòu)建養(yǎng)殖艙壁和海水管道系統(tǒng)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(yǎng)殖工船的建造，物量大、周期長(zhǎng)。

以“蘇贛漁養(yǎng)”為例，船舶總長(zhǎng)249.8米，型寬45米，型深22米，船體結(jié)構(gòu)凈鋼量達(dá)到19750噸，分段數(shù)量268個(gè)；管材物量約850噸，管子數(shù)量2萬(wàn)多根；電纜物量約 330km ，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口1036個(gè)；裝件物量1000多噸，大小機(jī)電設(shè)備3000多套。龐大的離散型船舶構(gòu)件的裝配與系統(tǒng)集成，是船舶建造的難點(diǎn)，其建造周期多達(dá)28個(gè)月。

基于高效建造需求，采用等似艙段的模塊化設(shè)計(jì)、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(xié)同，以及機(jī)器人自動(dòng)化焊接和涂裝等船舶建造技術(shù)，是保障和實(shí)現(xiàn)船舶高效設(shè)計(jì)和建造的必要措施。

（2）船舶集控系統(tǒng)與養(yǎng)殖管理的融合催生“數(shù)字漁場(chǎng)

基于船舶集控系統(tǒng)與養(yǎng)殖管理工藝的深度融合，在數(shù)智技術(shù)的加持下，智能養(yǎng)殖集控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。系統(tǒng)是集安全管理、生產(chǎn)管理和設(shè)備管理等多業(yè)務(wù)的綜合管控平臺(tái)。

基于養(yǎng)殖生產(chǎn)要素，對(duì)水體調(diào)控、水體增氧（含應(yīng)急增氧）、養(yǎng)殖投飼（飼料倉(cāng)儲(chǔ)）、養(yǎng)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(yǎng)-捕-加”全生產(chǎn)任務(wù)等數(shù)據(jù)信息采集、監(jiān)控和管理，提高養(yǎng)殖生產(chǎn)效率及風(fēng)險(xiǎn)防范能力。不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶安全管理、海洋水文環(huán)境監(jiān)測(cè)、養(yǎng)殖安全管理、養(yǎng)殖魚類體征及健康管理、養(yǎng)殖設(shè)備運(yùn)維管理，以及輔助人工決策，而且通過(guò)船岸一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船載加工數(shù)據(jù)管理、岸基訂單式生鮮銷售數(shù)據(jù)管理以及無(wú)人機(jī)配送新型物流管理。

智能養(yǎng)殖集控系統(tǒng)船載設(shè)備管理層

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，將繼續(xù)優(yōu)化對(duì)水質(zhì)、水溫、溶氧量等關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，優(yōu)化投喂和管理策略，提高養(yǎng)殖效率和產(chǎn)品品質(zhì)。例如，智能投喂系統(tǒng)根據(jù)魚類的生長(zhǎng)狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)自動(dòng)調(diào)整投喂量，減少飼料浪費(fèi)；無(wú)人機(jī)和水下機(jī)器人用于監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境和病害情況，提高管理效率。未來(lái)，隨著5G技術(shù)的普及和智能設(shè)備的成本下降，智能化養(yǎng)殖將逐步從大型企業(yè)向中小型養(yǎng)殖戶推廣，推動(dòng)行業(yè)整體效率的提升，孕育催生“數(shù)字漁場(chǎng)”的問(wèn)世。

4“船-漁”融合，探索國(guó)際海洋牧場(chǎng)生態(tài) 圈

當(dāng)下，“船-漁”技術(shù)融合發(fā)展已踏上征途，但還存諸多挑戰(zhàn)和制約。比如抗極端海況的船型開發(fā)、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(jīng)濟(jì)物流運(yùn)輸、海上可再生能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能）的自給利用、國(guó)際水域的養(yǎng)殖排污管理、養(yǎng)殖活體的跨境運(yùn)輸和銷售等技術(shù)和規(guī)則的重塑，是探索國(guó)際海洋牧場(chǎng)生態(tài)圈發(fā)展之路。

5船舶工業(yè)的藍(lán)色使命

深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖不僅是漁業(yè)生產(chǎn)的空間轉(zhuǎn)移，更是人類蛋白質(zhì)供給模式的革命性變革。中國(guó)船舶工業(yè)憑借“蘇贛漁養(yǎng)00001”等自主創(chuàng)新成果，已在全球競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。未來(lái)，通過(guò)技術(shù)-產(chǎn)業(yè)-生態(tài)的協(xié)同創(chuàng)新，船舶技術(shù)驅(qū)動(dòng)的“移動(dòng)牧場(chǎng)”有望重構(gòu)全球漁業(yè)版圖，為糧食安全與海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供“中國(guó)方案”。