我國是海洋大國,海洋牧場和海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)作為海洋經(jīng)濟的重要組成部分近年來發(fā)展迅速。海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展作為現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)跨界融合發(fā)展的典型代表,對推動新舊動能轉(zhuǎn)換具有重要意義,但在我國尚無試點先例。文章通過綜述海洋牧場、海上風(fēng)電的研究進展和發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了海洋牧場和海上風(fēng)電融合發(fā)展的必要性,提出了具有我國特色的海洋牧場和海上風(fēng)電融合發(fā)展的理念與途徑,論述了融合發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題、亟待解決的技術(shù)瓶頸與重點研究內(nèi)容,以期為建立兼顧清潔能源生產(chǎn)、漁業(yè)資源持續(xù)產(chǎn)出的現(xiàn)代化海洋牧場新模式提供參考。
我國是海洋大國,海洋資源得天獨厚,海岸線綿長。我國海岸線長約18000公里,島嶼6000多個,擁有300萬平方公里的藍色國土。海洋牧場與海上風(fēng)電作為海洋經(jīng)濟的重要組成部分,在提供優(yōu)質(zhì)蛋白和清潔能源,改善國民膳食結(jié)構(gòu)和促進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新舊動能轉(zhuǎn)換等方面具有重要意義。
1 海洋牧場研究進展和發(fā)展現(xiàn)狀
海洋牧場是基于海洋生態(tài)學(xué)原理和現(xiàn)代海洋工程技術(shù),充分利用自然生產(chǎn)力,在特定海域科學(xué)培育和管理漁業(yè)資源而形成的人工漁場。海洋牧場發(fā)展經(jīng)歷了以漁業(yè)資源增殖放流、人工魚礁投放和海洋牧場系統(tǒng)化建設(shè)為標(biāo)志的3個主要發(fā)展階段:① 建設(shè)試驗期(1979—2006年)。期間在東南沿海地區(qū)共建立了 23個人工魚礁試點,投放人工魚礁 28000多個,建設(shè)面積為10萬立方米。② 建設(shè)推進期(2006—2015年)。期間發(fā)布了《中國水生生物養(yǎng)護行動綱要》,投入資金 22.96億元人民幣,建設(shè)魚礁 3152萬立方米,形成海洋牧場 464平方公里。③ 建設(shè)加速期(2015年之后)。近年來我國已完成了以島礁型、海灣型、灘涂型、離岸深水型為主要類別,覆蓋渤海、黃海、東海與南海四大海域的 86個國家級海洋牧場示范區(qū)建設(shè);計劃到2025年將達到 178個國家級海洋牧場示范區(qū),這標(biāo)志著我國海洋牧場的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)初具雛形。
當(dāng)前,為了建設(shè)適宜我國海域特點及漁業(yè)發(fā)展特性的牧場,我國科研工作者在海洋牧場建設(shè)理念、建設(shè)技術(shù)原理、集成應(yīng)用實踐上都取得了最新進展。① 在海洋牧場建設(shè)理念方面,提出了以“生態(tài)優(yōu)先、陸海統(tǒng)籌、三產(chǎn)貫通、四化同步”為核心的原創(chuàng)性發(fā)展理念;② 在海洋牧場構(gòu)建技術(shù)與原理方面,建立了以恢復(fù)近海海草(藻)床、產(chǎn)卵場為核心的牧場生境構(gòu)建技術(shù),以提高重要牧場經(jīng)濟種資源量為核心的物種擴繁、修復(fù)與行為解析技術(shù),以保障牧場生境安全、資源安全為核心的環(huán)境-資源綜合預(yù)警預(yù)報監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),以及以保障牧場可持續(xù)性利用為核心的生態(tài)承載力評估技術(shù)等綜合技術(shù)體系;③ 在海洋牧場建設(shè)實踐方面,構(gòu)建了國際領(lǐng)先的“互聯(lián)網(wǎng)+海洋牧場”生產(chǎn)體系,創(chuàng)建了“科研院所+企業(yè)+合作社+漁戶”相結(jié)合的“澤潭模式”生產(chǎn)方式,實現(xiàn)了牧場企業(yè)發(fā)展與漁民收入同步提升、海域生態(tài)與產(chǎn)出效益同步改善。
經(jīng)過 50年的努力,我國海洋牧場建設(shè)從理念構(gòu)想到初具規(guī)模,其形式和內(nèi)涵不斷發(fā)展豐富:從以人工魚礁為基礎(chǔ)的海洋牧場,逐步形成重視理念、設(shè)備、技術(shù)和管理現(xiàn)代化的海洋牧場。
2 海上風(fēng)電研究進展和發(fā)展現(xiàn)狀
截至 2018年,按照海上風(fēng)電技術(shù)成熟度,國內(nèi)外海上風(fēng)電發(fā)展大致經(jīng)歷了 3個階段:(1)百千瓦級機組示范階段(1970—2000 年)。在 20 世紀(jì)70年代初,歐洲國家就提出了利用海上風(fēng)能發(fā)電的設(shè)想。
1991—1997年,丹麥、荷蘭和瑞典完成了樣機的試制并獲得了海上風(fēng)力發(fā)電機組(500—700 kW)的工作經(jīng)驗。(2)兆瓦級機組商業(yè)應(yīng)用階段(2000—2010年)。期間歐洲完成了功率為1.5—2MW 的海上風(fēng)電場的建設(shè)并成功向公共電網(wǎng)輸送電力,這標(biāo)志著海上風(fēng)電發(fā)展進入了商用新階段。(3)數(shù)兆瓦級機組商業(yè)應(yīng)用階段(2010年至今)。以德國市場為代表的數(shù)兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組的應(yīng)用,標(biāo)志著風(fēng)力發(fā)電機組向大型化發(fā)展的趨勢,目前市場主流風(fēng)機的功率為3—6MW。
目前,我國海上風(fēng)電已經(jīng)進入了規(guī)?;?、商業(yè)化發(fā)展階段,且呈現(xiàn)由近海到遠(yuǎn)海、由淺水到深水、由小規(guī)模示范到大規(guī)模集中開發(fā)的特點。為獲取更多的海上風(fēng)能資源,未來海上風(fēng)電項目將逐漸向深遠(yuǎn)海發(fā)展。根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,“十三五”期間將以江蘇、浙江、福建、廣東、天津、河北、上海、海南、遼寧、山東、廣西等省份為試點積極穩(wěn)妥推進海上風(fēng)電建設(shè);計劃到 2020年,全國海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模達到 107kW,力爭累計并網(wǎng)容量達到 5×106kW 以上。
3 海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展現(xiàn)狀
海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展案例
海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展是節(jié)約集約用海的重要新型產(chǎn)業(yè)模式與未來發(fā)展方向(圖1)。目前,以德國、荷蘭、比利時、挪威等為代表的歐洲國家已于2000年實施了海上風(fēng)電和海水增養(yǎng)殖結(jié)合的試點研究,其原理為將魚類養(yǎng)殖網(wǎng)箱、貝藻養(yǎng)殖筏架固定在風(fēng)機基礎(chǔ)之上,以達到集約用海的目標(biāo),為評估海上風(fēng)電和多營養(yǎng)層次海水養(yǎng)殖融合發(fā)展?jié)摿μ峁┝说湫桶咐?。以韓國為代表的亞洲國家于2016年也開展了海上風(fēng)電與海水養(yǎng)殖結(jié)合項目,其結(jié)果表明雙殼貝類和海藻等重要經(jīng)濟生物資源量在海上風(fēng)電區(qū)都出現(xiàn)增加。
但我國尚未有海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展的先例,亟待通過實驗研究海上風(fēng)電與海洋牧場的互作機制,查明海上風(fēng)電對海洋牧場的影響機理,建立海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展新模式,實現(xiàn)清潔能源與安全水產(chǎn)品的同步高效產(chǎn)出。
海上風(fēng)電對資源環(huán)境影響研究進展
海上風(fēng)電建設(shè)期對資源環(huán)境的影響海上風(fēng)電建設(shè)期間對海洋資源與環(huán)境的影響較弱。德國和瑞典海上風(fēng)電場的研究結(jié)果表明,風(fēng)電建設(shè)期間,海豚和海豹可以探測到 80km 內(nèi)打樁產(chǎn)生的噪聲,在20km內(nèi)噪聲可能對其行為產(chǎn)生一定影響;鱈魚和鯡魚可以感知到80km以內(nèi)打樁產(chǎn)生的噪聲;但在施工期產(chǎn)生的海洋環(huán)境改變?yōu)榫植康?、暫時的,隨著工程施工的結(jié)束,影響會逐步減小,并逐漸恢復(fù)到平衡狀態(tài)。
海上風(fēng)電運行期對資源環(huán)境影響海上風(fēng)電運行期間,風(fēng)機運行所產(chǎn)生的噪聲可被 4km 以內(nèi)的鱈魚和鯡魚與1km 以內(nèi)的鰈魚和鮭魚感知到,風(fēng)電場噪聲可能對魚類行為和生理狀態(tài)產(chǎn)生一定影響,但會局限在非常近的距離范圍內(nèi)。在荷蘭Egmond aan Zee的OWEZ公司海上風(fēng)電場,以底棲生物、魚類、鳥類和海洋哺乳動物多樣性為評價對象,通過2年實地調(diào)查,研究發(fā)現(xiàn)OWEZ海上風(fēng)電場已經(jīng)成為生物群落的一個新的棲息地,甚至增加了生物多樣性。在我國相關(guān)研究較少,但根據(jù)江蘇省林業(yè)局消息,攝影愛好者在江蘇如東海上風(fēng)電場拍攝到了瀕危鳥類棲息在風(fēng)電場的珍貴畫面。這表明海上風(fēng)電場運行所產(chǎn)生的噪音、磁場等對鳥類也不存在明顯負(fù)面影響,但機組運行時可能存在“鳥撞”現(xiàn)象。
4 海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展必要性
海洋牧場與海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展
得到高度重視
清潔能源產(chǎn)業(yè)一直是國家發(fā)展的熱點,黨的十九大報告指出:“構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,發(fā)展綠色金融,壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)、清潔能源產(chǎn)業(yè)。推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。”習(xí)近平總書記強調(diào):“發(fā)展清潔能源是改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、推進生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。”
黨和國家對現(xiàn)代化海洋牧場建設(shè)寄予厚望,2017年和2018年中央一號文件分別強調(diào)發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場。建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場已經(jīng)是修護近海生態(tài)環(huán)境、養(yǎng)護生物資源,實現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換的重要抓手之一。2018年4月,習(xí)總書記在海南時也強調(diào)支持海南建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場。2018年6月,習(xí)近平總書記在山東考察工作時又再次作出重要指示:“海洋牧場是發(fā)展趨勢,山東可以搞試點。”
集約節(jié)約用海是持續(xù)、高效、綠色發(fā)展的重要途徑。提高海洋資源開發(fā)能力,著力推動海洋經(jīng)濟向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變;保護海洋生態(tài)環(huán)境,著力推動海洋開發(fā)方式向循環(huán)利用型轉(zhuǎn)變;堅持集約節(jié)約用海,提高海域資源使用效率。
現(xiàn)代化海洋牧場建設(shè)技術(shù)
體系亟待完善
海洋牧場是當(dāng)前實現(xiàn)海洋環(huán)境保護和漁業(yè)資源高效產(chǎn)出的新業(yè)態(tài),是推動漁業(yè)開發(fā)、海洋生態(tài)保護、海洋生境修復(fù)與海洋生物資源可持續(xù)利用協(xié)調(diào)發(fā)展的重要舉措。但根據(jù)相關(guān)企業(yè)調(diào)研結(jié)果表明,目前在海洋牧場生產(chǎn)實踐中卻出現(xiàn)了一些“卡脖子”問題:① 因海洋牧場內(nèi)存在“供電難、供電不足”的現(xiàn)狀,導(dǎo)致大型現(xiàn)代化牧場增養(yǎng)殖設(shè)備、資源環(huán)境監(jiān)測設(shè)施等無法使用、維持,導(dǎo)致海洋牧場生產(chǎn)過程中普遍存在增養(yǎng)殖效率低、捕撈效率低、勞動強度大、危險系數(shù)高等綜合性難題。② 因海洋牧場內(nèi)海洋空間開發(fā)不足,目前僅水下部分空間通過增養(yǎng)殖得以開發(fā),而水上空間無法得到有效利用。因此,伴隨我國海洋牧場產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益擴大,以海上供電難、立體開發(fā)技術(shù)模式缺乏為核心的現(xiàn)代化海洋牧場建設(shè)技術(shù)體系落后問題已經(jīng)成為制約海洋牧場產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,成為當(dāng)前最突出和急需解決的問題。
清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展
模式亟待拓展
清潔能源是推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和保障國家能源安全的戰(zhàn)略需要。而海上風(fēng)電是清潔能源發(fā)展的重要方向。我國海上風(fēng)能資源豐富,根據(jù)全國普查成果,我國5—25m 水深、50m高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約2×108kW;5—50m水深、70m高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約5×108kW。即在我國大部分近海海域70m高度內(nèi)都具備較好的風(fēng)能資源條件,適合大規(guī)模開發(fā)建設(shè)海上風(fēng)電場。
根據(jù)相關(guān)企業(yè)調(diào)研結(jié)果,表明海上風(fēng)電生產(chǎn)出現(xiàn)了一些限制因素:① 因海上風(fēng)電機組離岸距離遠(yuǎn),導(dǎo)致電力在輸送過程中普遍存在損耗大、電網(wǎng)運維成本高的現(xiàn)狀。② 因海上風(fēng)電風(fēng)機基礎(chǔ)占地面積大,導(dǎo)致海上風(fēng)電建設(shè)過程中存在風(fēng)電基礎(chǔ)造價高、運維成本高卻無法得到有效利用的現(xiàn)狀。因此,以運維成本高、水下風(fēng)機基礎(chǔ)無法得到有效利用為核心的單一發(fā)展模式落后問題已經(jīng)成為制約海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,成為當(dāng)前亟待解決的問題。
海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展作為現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)跨界融合發(fā)展的典型案例,是綜合利用海洋空間的創(chuàng)新思路。通過節(jié)約集約使用有限海洋空間,統(tǒng)籌海洋漁業(yè)資源開發(fā),建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場,從而開創(chuàng)“水下產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,水上產(chǎn)出清潔能源”的新局面,探索出一條可復(fù)制、可推廣的海域資源集約生態(tài)化開發(fā)的“海上糧倉+藍色能源”新模式。這將為我國新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)建設(shè)提供新思路,為國家海岸帶地區(qū)可持續(xù)綜合利用提供科學(xué)依據(jù)和典型范例,實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益的統(tǒng)一。
5 海洋牧場與海上風(fēng)電融合
發(fā)展理念與機制
融合理念與機制
根據(jù)我國海洋牧場與海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)特征與技術(shù)限制瓶頸,二者融合理念與機制包括3個方面。
(1)空間融合。水上水下、集海面與海底空間立體開發(fā),綜合利用海面風(fēng)能與海洋生物資源,可實現(xiàn)清潔發(fā)電與無公害漁業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)空間耦合。融合途徑為:利用海上風(fēng)機的穩(wěn)固性,將牧場平臺、休閑垂釣載體、海上救助平臺、智能化網(wǎng)箱、貝類筏架、藻類筏架、海珍品礁、集魚礁、產(chǎn)卵礁等與風(fēng)機基礎(chǔ)相融合,降低牧場運維成本、提高經(jīng)濟生物養(yǎng)殖容量,從而實現(xiàn)海域空間資源的集約高效利用的海洋開發(fā)新模式。
(2)結(jié)構(gòu)融合。通過開發(fā)增殖型風(fēng)機基礎(chǔ),實現(xiàn)風(fēng)電基礎(chǔ)底樁與人工魚礁的構(gòu)型有機融合,進而達到資源養(yǎng)護、環(huán)境修復(fù)的功能融合。融合途徑為:以單樁式風(fēng)機底樁為基礎(chǔ),結(jié)合生態(tài)型牡蠣殼海珍品礁、多層板式集魚礁、抗風(fēng)浪藻類繩式礁等,打造新型海上風(fēng)電-人工魚礁融合構(gòu)型,提高海上風(fēng)電場建設(shè)區(qū)域初級生產(chǎn)力,實現(xiàn)底播型海珍品與戀礁性魚類生態(tài)增殖,且進一步保障建設(shè)區(qū)域關(guān)鍵生態(tài)種繁殖、產(chǎn)卵、仔稚魚發(fā)育,維護建設(shè)區(qū)域食物網(wǎng)穩(wěn)定,從而實現(xiàn)生境養(yǎng)護、高值海珍品增殖、關(guān)鍵生態(tài)種保護與清潔能源產(chǎn)出的多元目標(biāo)。
(3)功能融合。綜合利用季節(jié)性漁業(yè)生產(chǎn)高峰(春季、夏季、秋季)與風(fēng)力發(fā)電高峰(冬季),實現(xiàn)海洋牧場內(nèi)生物資源與風(fēng)力資源周年持續(xù)利用生產(chǎn)時間耦合。耦合途徑為:通過建立海上智能微網(wǎng),保障海洋牧場電力長久持續(xù)供應(yīng),在季節(jié)性漁業(yè)生產(chǎn)高峰期,將海上風(fēng)電直接用于海洋牧場平臺、增養(yǎng)殖設(shè)施、資源環(huán)境監(jiān)測設(shè)施、捕撈設(shè)施等,提高牧場生產(chǎn)效率,提高海洋牧場對赤潮、綠潮、高溫、低氧以及臺風(fēng)等環(huán)境災(zāi)害的抵御能力,保障牧場生態(tài)與生產(chǎn)安全;在風(fēng)力發(fā)電高峰期,將清潔風(fēng)電并入建設(shè)區(qū)域電網(wǎng),緩解火電壓力、減小環(huán)境污染、保障居民生產(chǎn)生活,進而實現(xiàn)兼顧清潔能源產(chǎn)出與漁業(yè)資源持續(xù)開發(fā)的周年綠色生產(chǎn)新模式。通過海洋空間利用模式耦合、結(jié)構(gòu)耦合與漁業(yè)周年生產(chǎn)模式耦合,打造“海上風(fēng)電功能圈”,實現(xiàn)現(xiàn)代化海洋牧場產(chǎn)業(yè)與清潔能源產(chǎn)業(yè)雙贏升級。
科學(xué)問題
海上風(fēng)電與海洋牧場的互作過程和機制是二者融合發(fā)展的核心科學(xué)問題,主要包括:風(fēng)機基礎(chǔ)部分是否具有人工魚礁的集魚作用?浪花飛濺區(qū)等對海上風(fēng)機的腐蝕如何作用?海洋牧場生產(chǎn)管理和海上風(fēng)機運營應(yīng)該保持怎樣的協(xié)調(diào)機制?海上風(fēng)電建設(shè)與運維期間所產(chǎn)生的噪音、震動與電磁場會對牧場生物造成何種影響?
技術(shù)瓶頸
海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展新模式創(chuàng)新是二者融合發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸,即在海上風(fēng)電建設(shè)的過程中必須重視與海洋牧場的融合發(fā)展問題,依托海上風(fēng)電能源、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,探索發(fā)展海上休閑垂釣、海上智能微網(wǎng)、潛水觀光、海上住宿等相關(guān)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展,拉長產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)多元化拓展,而不是僅關(guān)注風(fēng)電效益。
研究內(nèi)容
當(dāng)前,海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展亟待開展的工作,包括海洋牧場與海上風(fēng)機融合布局設(shè)計、環(huán)境友好型海上風(fēng)機研發(fā)與應(yīng)用、增殖型風(fēng)機基礎(chǔ)研發(fā)與應(yīng)用、環(huán)保型施工和智能運維技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用、海洋牧場與海上風(fēng)電配套設(shè)施研發(fā)及應(yīng)用,以及海上風(fēng)電對海洋牧場資源環(huán)境影響觀測與綜合評價等。
(1)海洋牧場與海上風(fēng)機融合布局設(shè)計。開展海上風(fēng)機布設(shè)目標(biāo)海域內(nèi)資源環(huán)境本底調(diào)查與承載力評估,建立海洋牧場中海上風(fēng)機布局適宜性評價體系;評估不同底質(zhì)對海上風(fēng)機工作穩(wěn)定性的影響,建立海洋牧場中海上風(fēng)機布設(shè)底質(zhì)選擇技術(shù);優(yōu)化不同海洋牧場構(gòu)建設(shè)施與海上風(fēng)機協(xié)同布局方式;構(gòu)建海洋牧場與海上風(fēng)機融合互作模型,完善海洋牧場與海上風(fēng)機融合布局設(shè)計。
(2)環(huán)境友好型海上風(fēng)機研發(fā)與應(yīng)用。系統(tǒng)評估風(fēng)機設(shè)計、施工、運行和維護等全過程對牧場資源環(huán)境的影響;明確風(fēng)機在施工、運行和維護中的噪聲污染來源,研發(fā)綜合降噪控噪技術(shù);研發(fā)低噪聲施工工具和工藝,降低風(fēng)機和基礎(chǔ)施工噪聲;優(yōu)化海上風(fēng)電機組設(shè)計,提升風(fēng)機的運行可靠性,減少運維頻率,降低風(fēng)機運維對牧場資源環(huán)境的影響,建立環(huán)保型海上風(fēng)機標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)體系。
(3)增殖型風(fēng)機基礎(chǔ)研發(fā)與應(yīng)用。開發(fā)環(huán)保型風(fēng)機基礎(chǔ)防腐技術(shù);評估風(fēng)機基礎(chǔ)融合構(gòu)型對海洋初級生產(chǎn)力的影響機制;開展風(fēng)機基礎(chǔ)融合構(gòu)型對戀礁性魚類、甲殼類、大型底棲動物等海洋牧場經(jīng)濟動物的行為和生理特征的影響;研究風(fēng)機基礎(chǔ)融合構(gòu)型對腹足類卵袋附著、頭足類產(chǎn)卵、仔稚魚發(fā)育等重要牧場經(jīng)濟動物繁殖、增殖的效果;綜合行為、生理、繁殖等多元數(shù)據(jù),開發(fā)兼具漁業(yè)資源增殖功能的新型海上風(fēng)機基礎(chǔ)。
(4)環(huán)保型施工和智能運維技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。
比較不同打樁作業(yè)方式對海洋牧場內(nèi)的環(huán)境因子、噪聲產(chǎn)生、震動、牧場生物及保護動物(如鳥類、哺乳類等)的綜合影響機制,優(yōu)化海上環(huán)保施工技術(shù);建立海上氣泡墻隔離技術(shù),比較不同氣泡墻密度對施工海域內(nèi)環(huán)境因子、噪聲產(chǎn)生、震動的隔離效果,降低海上施工對海洋牧場的綜合影響;開發(fā)海上風(fēng)電智能運維技術(shù),降低運維成本;建立風(fēng)電運維數(shù)據(jù)庫,提高風(fēng)場單機可利用率和風(fēng)場可利用率。
(5)海洋牧場與海上風(fēng)電配套設(shè)施研發(fā)及應(yīng)用。
建立海洋牧場海上自供電與能源供給融合發(fā)展新技術(shù);充分利用海上風(fēng)電能源和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,開發(fā)與海洋牧場運行、監(jiān)測、管理等相配套的能源供應(yīng)、監(jiān)測、管理設(shè)施;探索升降式筏架、智能網(wǎng)箱、觀光垂釣平臺、監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)施裝備與海上風(fēng)機的融合機制,創(chuàng)新海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展新模式。
(6)海上風(fēng)電對海洋牧場資源環(huán)境影響觀測與綜合評價。研究海上風(fēng)電工程建設(shè)期、運行期對海洋牧場資源環(huán)境的影響,闡明海上風(fēng)電場建設(shè)所產(chǎn)生的聲音、震動、電磁場、光照等因素對海洋牧場內(nèi)的環(huán)境因子、初級生產(chǎn)力、牧場生物(生長、行為、生理與存活)和保護動物(如鳥類、哺乳類等)的行為、生理等綜合作用機制,客觀評價海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展的科研、生態(tài)、經(jīng)濟和社會價值。
6 海洋牧場與海上風(fēng)電融合
發(fā)展對策與展望
生態(tài)優(yōu)先,創(chuàng)新海洋牧場與海上風(fēng)電融合
發(fā)展技術(shù)體系
在遠(yuǎn)離生態(tài)保護紅線區(qū)域,嚴(yán)格控制規(guī)模,因地制宜開展海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展試點試驗;堅持生態(tài)優(yōu)先,優(yōu)化風(fēng)機基礎(chǔ)與人工魚礁的融合方式,
為牧場生物資源繁殖、生長構(gòu)建優(yōu)質(zhì)生態(tài)環(huán)境;堅持技術(shù)創(chuàng)新,加強環(huán)境友好型海上風(fēng)機研制、生態(tài)型運維技術(shù)研發(fā);制定海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展標(biāo)
準(zhǔn)、規(guī)范,為新技術(shù)推廣應(yīng)用提供良好市場環(huán)境;提高海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展技術(shù)原理研究水平以支撐核心技術(shù)創(chuàng)新,提高核心技術(shù)競爭力;推動形成
科研院所與企業(yè)、農(nóng)(漁)民密切合作的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,促進成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
科學(xué)布局,構(gòu)建海洋牧場與海上風(fēng)電融合
發(fā)展監(jiān)測體系
加強調(diào)研學(xué)習(xí),總結(jié)國際海水增養(yǎng)殖與海上風(fēng)電融合發(fā)展案例,結(jié)合本底調(diào)查和模型評估,科學(xué)選擇適于海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展的區(qū)域;加強長期跟蹤監(jiān)測調(diào)查研究,構(gòu)建海洋環(huán)境和海洋生物長期監(jiān)測數(shù)據(jù)資料庫,突出監(jiān)測群體與監(jiān)測方式的多樣化,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,科學(xué)評價海上風(fēng)電生態(tài)效應(yīng);科學(xué)布局,優(yōu)化實施方案,保障生態(tài)環(huán)境,降低海上風(fēng)電對海洋牧場生物資源的影響;堅持科學(xué)發(fā)展,穩(wěn)步推進,探索出一條可復(fù)制、可推廣的海域資源集約生態(tài)化開發(fā)之路。
明確定位,完善風(fēng)險預(yù)警防控和應(yīng)急
預(yù)案管理體系
明確海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展試點目標(biāo)定位,依法、依規(guī)、依政策穩(wěn)步推進,嚴(yán)格遵守海岸線開發(fā)利用規(guī)劃、重點海域海洋環(huán)境保護規(guī)劃等政策要求;加強融合發(fā)展試點與海洋功能區(qū)劃、海岸線開發(fā)利用規(guī)劃、重點海域海洋環(huán)境保護規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局等統(tǒng)籌協(xié)調(diào);明確各級政府、科研院所和相關(guān)企業(yè)的發(fā)展責(zé)任,并作為約束性指標(biāo)進行考核;加強海上風(fēng)機建設(shè)、運行過程對牧場環(huán)境資源的實時監(jiān)測,健全海洋牧場與海上風(fēng)電融合發(fā)展風(fēng)險預(yù)警防控體系和應(yīng)急預(yù)案機制。