近年來，現(xiàn)代化海洋牧場建設(shè)不斷推進(jìn)，從近海、淺海逐步向深遠(yuǎn)海邁進(jìn)。

不過，傳統(tǒng)深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱不抗風(fēng)浪，遇到臺風(fēng)容易傾覆，沒有能源供給，需要人工拋撒餌料，且網(wǎng)箱附近無法住人，養(yǎng)殖戶只能住在船上或附近的島嶼上。為了解決這些痛點，中國科學(xué)院廣州能源研究所的專家們研發(fā)了半潛式波浪能發(fā)電+養(yǎng)殖/觀測平臺。

這些深海平臺具體如何運作？廣州還有哪些海洋牧場技術(shù)？它們又是如何推進(jìn)廣州、廣東乃至我國海洋牧場、海洋科研的建設(shè)？

走近海洋牧場

波浪發(fā)電：吸波浮體+液壓裝置穩(wěn)定供電

中國科學(xué)院廣州能源研究所（以下簡稱“廣州能源所”）王振鵬博士介紹，波浪蘊藏著源源不竭的能量，但這種能量卻是不穩(wěn)定的，一個浪打來，能量達(dá)到高峰，之后快速衰竭。如果直接用波浪發(fā)電，產(chǎn)生的電力將是脈沖式的，時大時小，無法被電網(wǎng)采用。

兩側(cè)浮體吸收波浪能量。來源：廣州日報

經(jīng)過40多年的科研攻關(guān)，廣州能源所的科學(xué)家們創(chuàng)造性地研發(fā)出波浪能高效俘獲系統(tǒng)和蓄能型液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，“最重要的元件是吸波浮體，可以隨著波浪上下起伏，并將能量轉(zhuǎn)移到液壓裝置上?！币簤貉b置能平穩(wěn)地對發(fā)電機釋放能量，從而形成平穩(wěn)的電能。值得一提的是，這類海上平臺幾乎不需要人員維護(hù)。王振鵬表示：“我們?yōu)檫@一系列技術(shù)先后申請了國內(nèi)、國際專利，并獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎技術(shù)發(fā)明獎一等獎?！?/p>

無懼風(fēng)暴：抵御過蘇拉、樺加沙等超強臺風(fēng)

我國東南沿海臺風(fēng)頻發(fā)，波浪能發(fā)電裝置必須在狂風(fēng)巨浪中保持完好，才能保證商業(yè)化落地。據(jù)介紹，團隊專門研發(fā)了深海恒張力錨泊系統(tǒng)，“臺風(fēng)到來時，吸波浮體很容易對整個海上平臺的安全結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。而恒張力錨泊系統(tǒng)則會盡可能泄掉巨浪對平臺的沖擊力。”

透浪設(shè)計，減少海浪對平臺的沖擊。來源：廣州日報

恒張力錨泊系統(tǒng)所采用的錨鏈具有良好的伸縮性能，巨浪來襲時，錨鏈不會與之對抗，而是伸展開來，幫助平臺平穩(wěn)地越過波峰，在恒張力錨泊系統(tǒng)的控制下，整個海上平臺可以在幾十米的范圍內(nèi)來回運動。此外，當(dāng)巨浪來襲時，平臺的吸波浮體會下潛鎖死，也會加大吃水量，讓吸波浮體整個下沉到水面以下，讓海浪越過吸波浮體，減少對浮體乃至整個裝置的沖擊。

“目前，我們的多個海上平臺已經(jīng)成功抵御了蘇拉、樺加沙等超強臺風(fēng)的侵襲，這也讓市場對我們的海上平臺信心倍增?！蓖跽聩i說。

遠(yuǎn)海養(yǎng)殖：投餌傳輸監(jiān)測多維一體

利用波浪能海上發(fā)電裝置，廣州能源所將之與海洋牧場相結(jié)合，早在2019年便建成了全球首臺海工型綠色智能養(yǎng)殖平臺“澎湖號”。

“澎湖號” 來源：廣州日報

“澎湖號”長66米，寬28米，高16米，重1400噸，工作時吃水12米，養(yǎng)殖水體1.5萬立方米。船上還配備了波浪能發(fā)電系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其中波浪能發(fā)電功率可達(dá)60kW，太陽能發(fā)電功率為60kW，船上的儲能系統(tǒng)還可以存儲500度電。為了實現(xiàn)現(xiàn)代化的養(yǎng)殖，船上還配備了自動投餌、活魚傳輸、水質(zhì)監(jiān)測、視頻監(jiān)控等先進(jìn)設(shè)備，基本可以實現(xiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)自動化和遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。

自動投喂裝置，減輕漁民工作量。來源：廣州日報

“深遠(yuǎn)海的水質(zhì)好，養(yǎng)殖的魚類產(chǎn)量高、味道好。有了電力后，我們的養(yǎng)殖機械化水平大大提升，餌料可以自動投喂，魚苗的傳輸，魚類的收集、出售也方便很多，漁民還可以直接住在平臺上，省去來回奔波的麻煩。原先需要十幾個漁民干的活，現(xiàn)在只需要3人就可以輕松搞定?！蓖跽聩i說。目前，像“澎湖號”這類養(yǎng)殖平臺已可以養(yǎng)殖金鯧魚，還可以養(yǎng)石斑魚、章紅魚、鮸魚等高價值的海魚。

高效排水收魚。來源：廣州日報

快速回本：合理使用四五年可回本

王振鵬說，“澎湖號”的使用壽命為25年，設(shè)計、建造費用達(dá)數(shù)千萬元，雖然投入較大，但只要合理使用，通常四五年時間即可回本。

如今，在“澎湖號”后，多個開闊海域的波浪能養(yǎng)殖工廠已經(jīng)上馬，形成了開闊海域半潛箱式養(yǎng)殖平臺、溫和海域半潛桁架式養(yǎng)殖平臺、極簡桁架式網(wǎng)箱和高端漁旅平臺的系列產(chǎn)品布局，并打造了“東海1號”“格盛1號”“閩投1號”“普盛海洋牧場系列”“海威系列”等品牌產(chǎn)品。

“格盛1號”平臺。來源：廣州日報

海島、科考平臺應(yīng)用廣泛

廣州能源所逐步拓展海上波浪能發(fā)電平臺的建設(shè)。2023年6月14日，廣州能源所與南方電網(wǎng)合作，研發(fā)建設(shè)的世界首臺兆瓦級漂浮式波浪能發(fā)電裝置“南鯤號”投入試運行?！澳霄H號”重達(dá)6000噸，每天最多可發(fā)電2.4萬度，相當(dāng)于3500戶家庭一天的用電量。

“南鯤號”是世界首臺兆瓦級漂浮式波浪能發(fā)電裝置。來源：廣州日報

王振鵬介紹，在廣東沿海地區(qū)，有很多人煙稀少的小島，因為離大陸較遠(yuǎn)，電網(wǎng)架設(shè)成本非常高，當(dāng)?shù)鼐用裰荒苡貌裼蜋C發(fā)的貴價電，每度電的價格超過3元，隨著波浪能平臺的投入使用，加之風(fēng)能、太陽能等傳統(tǒng)清潔能源，將為海島居民和島上相關(guān)機構(gòu)的供電提供新選擇。

“我們還研發(fā)了應(yīng)用于海洋觀測的小型波浪能平臺，實現(xiàn)了海洋觀測儀器的原位無人化供電。這樣的供電方式維護(hù)成本低，可用于更長周期的海洋觀測活動?！蓖跽聩i說。

2025年2月，自然資源部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、中國科學(xué)院、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動海洋能規(guī)?；玫闹笇?dǎo)意見》。意見提出，海洋能是重要的綠色可再生能源，包括潮汐能（含潮差能和潮流能）、波浪能、溫差能、鹽差能等。海洋能開發(fā)利用有利于發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，對于緩解東部沿海地區(qū)、海島和深遠(yuǎn)海設(shè)施設(shè)備電力短缺，推動構(gòu)建新型能源體系、發(fā)展海洋經(jīng)濟建設(shè)海洋強國具有重要意義?！斑@個文件的出臺，標(biāo)志著海洋能由技術(shù)攻關(guān)邁向了產(chǎn)業(yè)化階段，擁有無限的發(fā)展?jié)撃堋！蓖跽聩i說。

廣州海洋牧場技術(shù)創(chuàng)新不斷

除了廣州能源所，廣州的多個科研機構(gòu)也研發(fā)了相關(guān)海洋牧場新技術(shù)、新產(chǎn)品，促進(jìn)現(xiàn)代化海洋牧場的建設(shè)。

在2025大灣區(qū)科學(xué)論壇的中國科學(xué)院與廣東省科技成果對接會上，中國科學(xué)院南海海洋研究所展示了波浪能驅(qū)動的人工上升流海洋牧場技術(shù)。它利用高效穩(wěn)定的波浪能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，打破溫躍層，產(chǎn)生低溫富營養(yǎng)上升流，持續(xù)為海洋牧場提供天然餌料，可實現(xiàn)貝藻魚參同步增產(chǎn)，并提升碳匯能力，同時，該技術(shù)還能緩解珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的白化和酸化。

澎湖號”半潛狀態(tài)。來源：廣州日報

此外，該所還帶來了適用于現(xiàn)代化海洋牧場的海參、海膽苗種規(guī)?；庇夹g(shù)，該技術(shù)已應(yīng)用在萬山群島等海域的海洋牧場。

廣東智能無人系統(tǒng)研究院（南沙）則帶來了深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱清洗巡檢機器人，該機器人通過相關(guān)技術(shù)可實現(xiàn)機器人姿態(tài)穩(wěn)定控制、網(wǎng)箱高效清洗作業(yè)、作業(yè)過程實時監(jiān)控、多環(huán)境參數(shù)檢測等功能，為深海網(wǎng)箱的清洗巡檢提供技術(shù)支撐。

參考來源

廣州日報《解鎖廣州海洋牧場黑科技！發(fā)電養(yǎng)殖全搞定》

https://mp.weixin.qq.com/s/AoJoSvTH_HEA4SKjSxUCRw

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