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“船说”登场!全球首艘10万吨级养殖工船开工了

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出品|网易新闻

导语:随着国民生活水平提升,中国人餐桌上的海鱼也越来越丰富。然而,众多海产品中,海水养殖仅占很小一部分,绝大部分依赖捕捞。随着全球渔业资源的紧缺,拓宽养殖海产占比势在必行。

全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”交付运营,标志着我国在推进深远海养殖装备现代化方面迈出了坚实步伐。解决了我国海水鱼特别是名优海水鱼类资源紧缺的问题的同时,更为我国远洋渔民提供更多安稳的就业机会。

一、舌尖上的海水鱼,从哪走上中国人的餐桌?

中国是水产大国,也是全球最大的海鲜消费市场:2020年我国海水养殖鱼类产量约174.98万吨,海洋捕捞鱼类产量则达648.78万吨。但巨大的消费潜力与逐渐扩大的消费份额,国内海鱼养殖量与捕捞量仍远远不够。

据估计,至2030年中国海鱼消费量缺口将达到600万-1800万吨。海洋捕捞由于早年过度捕捞与近年愈发严厉的渔业保护政策其产量逐年下滑,要满足我国广大群众“口腹”,唯有靠海水养殖来填补。

然而,从海水养殖情况来看,在保护生态环境、整治养殖污染的背景下,近海养殖发展空间日益萎缩;且海洋热浪、藻类大量繁殖和风暴等三大因素一直制约着海水养殖,单位面积产量终有上限。因远离大陆的海域水质优良、温度适宜、远离陆源性病虫害,深远海养殖成为发展海水养殖的新方向。

二、走向深海,海水鱼养殖如何不再“圈地自萌”

深远海养殖装备主要分为大型养殖网箱和浮式养殖平台(养殖工船)两种方式。两者都具有成规模化的优点。其中大型养殖网箱养殖的鱼与天然水域只一网之隔,受风浪及灾害性天气、人为事故影响大,特别是台风侵袭时,会造成破网逃鱼、前功尽弃,因此对海域条件要求较高;相对开放的养殖空间也给渔政管理造成了一定压力,因此可以不受地域约束的浮式养殖平台应运而生。

  • 正在作业的“冷团1号”养殖网箱
  • 图源:大众日报

今年我国下水了一艘全球设计规模最大、功能最全、实用性和可靠性最强的渔船——“国信1号”养殖工船,这也是全球首艘10万吨级可移动式深远海大型养殖工船。

  • 2017年下水的“国信101号”
  • 图源:齐鲁网

“国信101号”是“国信1号”的中试船,2017年101号的成功下水为我国建造更大的深远海养殖工船打下了基础。

  • “国信1号”在青岛出坞下水
  • 图源:凤凰网青岛

从外观看“国信1号”像极一艘标准的十万吨级集装箱轮,但它干的却是“渔船”的活:该船舶总长约249米,型宽45米,型深21.5米,载重量约10万吨,共15个养殖舱,养殖舱容80000方,每年可养殖至少3700吨海水鱼,年产堪比我国最大的人工湖——千岛湖,投产后将主营大黄鱼等高品质海鱼。

船上配备有智能管理系统、循环水处理、自动投饵、自动收集、水质监控、生活和养殖污水处理、新能源供电系统等,可实时调整舱内5600立方米容量的水体温度、盐度,全新养殖理念和养殖技术属全球首创,也被称为“移动的海洋牧场”。

该船长期游弋于深远海适宜海域养殖,躲避台风、赤潮等自然灾害,还能充分循着上升洋流的饵料以利于鱼类生长。

三、远离“烟火气”,电力驱动好处多多

与以定速一路向前的集装箱轮相比,作为一艘养殖工船需要走走停停、甚至随波逐流。在台风等来临时,需要快速起航避开恶劣海况。因此,对于长时间漂浮于某海域作业的渔业养殖工船来说,动力系统 需要长时间低负荷运行,以保证不被漂移出某海域。船舶主机推进功率应不小于在恶劣海况下保持船舶操纵性所需要的最小推进功率运行。为此“国信1号”采用了由多台柴油发电机组,多套推进器,变频器的模块化和推进电动机的多绕组形式的电力推进系统。

综合电力推进可让动力系统在船舱内见缝插针,给“国信一号”的鱼儿更多安家的空间。与传统的机械直接推进方式相比,电力推进系统采用电动机直接驱动螺旋桨,扭矩响应速度快,螺旋桨由全速正转转换到全速反转的时间短,也契合了深远海养殖平台,变速较为频繁、推进负荷变化区间大等复杂工况下的动力需求。

当收到恶劣海况预报时,养殖工船可依靠其自航能力提前撤离危险区域,达到防风避台的目的。电力推进系统配置有多台柴油发电机组用于发电,可根据用电负荷选择投入运行的发电机组台数,使运行机组始终运行于高效工作区,也有助于实现最大的燃油经济性,提高续航力。

电力推进系统带来的另一个优点是给鱼儿一个安逸的生活环境:电力系统可保持燃油消耗率和碳氧化物、 氮氧化物的排放最低,更少的“烟火气”也有利于给鱼苗一个更好的养殖环境,减少繁育病害发生;而通过分散、封闭布置,采用较好的隔振装置,增加隔音罩等措施降低振动噪声,更给养殖创造一个安静低振的环境。

经过海试测试,“国信1号”在航行工况和养殖工况下养殖舱内水下噪声最大为136分贝和140分贝,甚至超越了静音级科考船水准。

四、 高密度流水养殖:“摸鱼的快乐”在这里

对于一条养殖工船而言,船大船稳只是其中一面。无论船大船小,养得一船好鱼关键因素是良好的水质、适宜的水温和远离病虫害等。而良好的水质需要及时进行水体交换和排污。近海或远海的养殖网箱由于直通海水,因此水质相对得以保障,但对于封闭的渔舱则只有另寻他法。

1.“摸鱼”也考“水管问题”

我们儿时都曾遇到过“一个水池内一只龙头进水、一个龙头放水”这样一道数学应用题,而“国信1号”则运用了类似原理——溢流法进行水流交换,实现高密度流水养殖。即取水泵从取水阱内抽取深海远海水,在养鱼水舱舱底设置溢流管,接到设计吃水以上从养殖平台舷侧往外排水,进而实现水流交换。

这种方式既可起到为渔舱输入溶解氧和排除鱼类排泄物的作用,使池水保持良好水质,又能让鱼的一生都在接近溪流中的环境下生长,让鱼肉更加紧致。

  • “国信1号”双舱壁结构高密度流水养殖水舱

“国信1号”养鱼池内的鱼密度能高达30-40kg/立方米,超过了一般集约化大塘养殖密度。由于鱼苗在繁殖中还会产生大量排泄物附着在养鱼水舱壁,既影响水质也影响水体流动,为减小养殖鱼舱舱壁的生物附着状态,且改善水体流态,养殖鱼舱舱壁需要保持光滑。

为满足养殖光滑舱壁的要求,设计了双舱壁结构,即在养鱼水舱中间设置中纵双舱壁,不仅可以提高船体强度也可减小液舱养殖水体的自由液面。

2.水清鱼肥的秘密在这里

另一方面,“国信1号”也不只是会给池子“灌水”,还能利用传感器对养殖池内的流量、溶解氧、水温、酸碱性、有机物与无机物含量等进行自动监测与调节控制,达到养殖条件的最佳优化。在养殖过程中,池中难免会有死鱼现象,舱内死鱼若不及时处理将极大地影响养殖水质,影响舱养鱼类的生态健康,需要及时处理。为此“国信1号”采用“进水推流”的方法来解决这个问题,即在大舱内造成一定的漩涡,将包括残饵、死鱼等污物汇集到舱底中心,然后再集中用泵排污。

3.养殖加工一条龙让“国信1号”离餐桌更近一步

除了养鱼,国信1号还能为渔获提供加工冷藏等一条龙服务:为满足养殖平台的加工需求,加工车间布置在主甲板上。在6对养鱼水舱上面设置6个加工区域,且集中布置4对冷藏鱼舱。在每个加工区域附近设置1台吊机,共计6台吊机,每台吊机可以一次起吊15吨的渔获,并同时为6艘作业渔船提供渔获物转运服务,用于起吊捕捞作业渔船的渔获物到加工间进行清洗、分级和打包等粗加工也减少捕捞作业渔船的等待时间。每个加工区均设置了1个卸鱼池,将渔获送入加工间。

经过清洗、分级、打包等粗加工的渔获物通过液压电动叉车将渔获物放置在冷藏间内的搁架上,进行冷冻冷藏。通过随船的加工车间,“国信1号”能随时为所获海产提供“增值服务”。

、如何打造深远海养殖产业链条上的诸多“船说”

如果说“国信1号”这样的深远海养殖工船的定位是可以养殖且兼有服务补给功能的大型渔业航母,那么围绕这艘渔业航母的运作,还需配合相应的物流补给船队和捕捞作业船队,形成多功能的大型渔业航母船队。

为此,我国预备构建一套渔业航母船队模式,由综合补给船向平台上转存燃油、淡水、食物等物资,养殖平台再向捕捞作业渔船驳运该类补给物资,以延长作业渔船的自持力和续航力,节省渔船在海陆间的往返时间和油耗成本。

除了国信1号外,它的姊妹船也被安排上了:“国信2号”、“国信3号”已进入船台建造阶段,计划在2023年交付使用,而更大的、达到30万吨级的“国信4号”则计划在2023年开始建造。

“摸鱼”的野心不止于此,在未来10年内,各方将持续联合投资建设30-50艘养殖工船,形成总吨位突破500万吨规模的深远海养殖船队,年产海水鱼类30余万吨,产值突破150亿元的深远海养殖产业链条。

结语:

但随着“国信1号”等一批大型深远海养殖船及其他配套船只投入使用,我国深远海养殖将快速增长,在远海不受污染的区域,养殖出更多品质更接近野生口感的海鱼,丰富市民的餐桌。

参考文献:

[1]崔铭超;张彬;王靖:10万吨级养殖工船快速性及动力系统配置分析[C];

渔业现代化,2020, 47(2)

[2]蔡计强;张宇雷;李建宇;谌志新:10万吨级深远海养殖平台总体技术研究[C];船舶工程,2017,1

[3] 海洋知圈:打造500万吨规模的深远海养殖船队!30-50艘养殖工船要来了!

[EB/OL].https://www.163.com/dy/article/GIP48EDG0511KMS0.html

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