一、共場域融合方案
共場域融合是指在海上風電場區(qū)域內(nèi)規(guī)劃海洋牧場養(yǎng)殖區(qū)域,利用海上風電機組之間的空白海域,進行海洋漁業(yè)養(yǎng)殖。一方面,外圍的海上風電結(jié)構(gòu)設(shè)施,可確保漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施的安全,防止附近船舶失控碰撞及外部惡劣環(huán)境的影響。另一方面,在海上風電項目的設(shè)計階段,對海洋牧場及其他需要供電的產(chǎn)業(yè)進行接口預(yù)留,可實現(xiàn)在風電造價基本不增加的前提下,海洋牧場在建設(shè)期的自由化,即:實時建成實時接入、自由擴展用海規(guī)模、自行確定養(yǎng)殖品種。
目前,共場域融合方案主要分為以下幾種:
海上風電+人工魚礁融合方案
人工魚礁是為改善海域生態(tài)環(huán)境、營造海洋生物棲息的良好環(huán)境而人為在海中設(shè)置的構(gòu)造物。它可以為魚類等提供繁殖、生長、索餌和庇敵的場所,達到保護、增殖和提高漁獲量的目的。目前建設(shè)人工魚礁的設(shè)施和材料種類繁多,前者從汽車到輪船等,后者則從水泥到玻璃鋼等,而最常用的還屬水泥人工魚礁。
海上風電+人工魚礁的融合方案主要通過在固定式風電基礎(chǔ)周圍投放人工魚礁,一方面可以吸引魚類聚集和產(chǎn)卵,養(yǎng)護漁業(yè)資源,另一方面可以起到風電樁基礎(chǔ)沖刷防護的效果。此種融合方案主要重視生態(tài)效益。
海上風電+貝類藻類融合方案
這種融合方案先是用貝藻類養(yǎng)殖浮子和繩索組成浮筏,再用纜繩將其固定于風電場周圍海底,使海藻( 如海帶、紫菜)和固著動物(如貽貝)幼苗固著在吊繩上,懸掛于浮筏上開展養(yǎng)殖。
海上風電+獨立網(wǎng)箱融合方案
這種融合方案相對簡單,即根據(jù)不同養(yǎng)殖品種的需求、水深、海洋環(huán)境條件等,將養(yǎng)殖網(wǎng)箱布設(shè)在海上風電機組之間的空白海域,通過海上風電為海洋牧場供電,根據(jù)不同形式的網(wǎng)箱,采用不同形式的融合方案。
海上風電+休閑漁旅融合方案
這種融合方案是以海上風電場能源資源為基礎(chǔ),結(jié)合具備先進養(yǎng)殖設(shè)施的海洋漁業(yè)生產(chǎn)人工浮島平臺和深海智能網(wǎng)箱,形成風電場能源轉(zhuǎn)化、漁業(yè)生產(chǎn)、休閑旅游、環(huán)境保護的海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)綜合體。
共場域融合方案將海上風電與海洋漁業(yè)盡可能地分離開來,相互獨立,互不干擾,海上風機與海洋牧場分布相對松散,技術(shù)風險低,是當前近海海上風電和海洋牧場融合的首選方案。但是,這種融合方式屬于空間融合,在結(jié)構(gòu)和功能融合方面還存在一些缺點。海上風機與養(yǎng)殖網(wǎng)箱雖處于同一海域內(nèi),但兩者相對獨立,而海洋牧場的布置還需要考慮海上風機電纜布置、航道布置等因素,這就削弱了兩者之間的協(xié)同增益功能,降低成本效果不夠明顯。
二、共結(jié)構(gòu)融合方案
共結(jié)構(gòu)融合是通過固定式或漂浮式風機基礎(chǔ)與海產(chǎn)養(yǎng)殖裝備進行融合設(shè)計,即在固定式或漂浮式風機基礎(chǔ)設(shè)計時,考慮加裝養(yǎng)殖裝備(主要是網(wǎng)衣)所增加的工作載荷,以形成新一代的海上風電與海產(chǎn)養(yǎng)殖一體化裝備。
對于固定式風機基礎(chǔ),可在導(dǎo)管架平臺的支撐結(jié)構(gòu)圍上網(wǎng)衣,形成封閉的養(yǎng)殖空間,或在單樁基礎(chǔ)周圍附加養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)形成養(yǎng)殖空間。
對于漂浮式風機基礎(chǔ),則可根據(jù)浮式基礎(chǔ)的型式設(shè)計風漁結(jié)合一體化綜合支撐平臺,形成結(jié)構(gòu)共融。
共結(jié)構(gòu)融合方案的優(yōu)勢是可以充分利用海上風電支撐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),將海上風電與海洋牧場深度融合,形成多功能平臺,實現(xiàn)真正的功能融合。其結(jié)構(gòu)緊湊,降本增效顯著,是未來深遠海資源和能源綜合開發(fā)的重要方向。但是,在目前海上風電與海洋牧場融合的初期,共結(jié)構(gòu)融合方案還有許多關(guān)鍵問題需要解決,比如新型融合裝備的結(jié)構(gòu)強度、網(wǎng)衣水動力載荷影響、養(yǎng)殖品種對風機基礎(chǔ)的影響等,短期內(nèi)技術(shù)風險和成本較高。
風漁融合過程還有哪些亟需解決的關(guān)鍵問題?
一是風漁融合開發(fā)環(huán)境與綜合效益。在進行海上風電與海洋牧場融合開發(fā)前,需要明確開發(fā)海域的生態(tài)環(huán)境、資源承載力、適養(yǎng)魚種等問題,進而準確評估風漁融合開發(fā)的綜合效益。
二是風漁融合方案設(shè)計。在進行海上風電與海洋牧場融合開發(fā)前,需要根據(jù)擬開發(fā)場址的水深、風浪流條件、海底條件、離岸距離等,合理選擇共場域或共結(jié)構(gòu)融合方案。采用共場域融合方式需合理進行場域規(guī)劃布置,包括網(wǎng)箱選擇、網(wǎng)箱布局、魚礁布放及生境再造等。采用共結(jié)構(gòu)融合方式則需要考慮共結(jié)構(gòu)平臺設(shè)計、風機網(wǎng)箱相互影響等問題。
三是協(xié)同運維機制。海上風電與海洋牧場隸屬于兩個不同的行業(yè),兩個行業(yè)位于同一區(qū)域,必然存在協(xié)同運維的空間。因此,如何最大可能發(fā)揮協(xié)同運維作用,降本增效,也是必須解決的關(guān)鍵問題之一。