共場(chǎng)域融合指的是在海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)部規(guī)劃海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖區(qū)域，利用海上風(fēng)電機(jī)組之間的空白海域，進(jìn)行海洋漁業(yè)養(yǎng)殖。 一方面通過(guò)外圍的海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)設(shè)施保證漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施的安全，防止附近船舶失控碰撞，防止外部惡劣環(huán)境的影響。另一方面，在海上風(fēng)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，對(duì)海洋牧場(chǎng)及其他需要供電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行接口預(yù)留，從而實(shí)現(xiàn)在基本不增加風(fēng)電造價(jià)的前提下，實(shí)現(xiàn)海洋牧場(chǎng)在建設(shè)期的自由化，實(shí)時(shí)建成實(shí)時(shí)接入，自由擴(kuò)展用海規(guī)模，自行確定養(yǎng)殖品種。
1“海上風(fēng)電+人工魚(yú)礁”融合方案
“海上風(fēng)電+人工魚(yú)礁”的融合方案主要通過(guò)在固定式風(fēng)電基礎(chǔ)周?chē)斗湃斯~(yú)礁，并在礁群上設(shè)立一定數(shù)量的光源，形成有利于海洋生物的仿自然生態(tài)環(huán)境，一方面可以吸引魚(yú)類聚集和產(chǎn)卵，養(yǎng)護(hù)漁業(yè)資源，另一方面可以達(dá)到風(fēng)電樁基礎(chǔ)沖刷防護(hù)的效果，如圖1所示。在海上風(fēng)電場(chǎng)中投放人工魚(yú)礁可以改善海域生態(tài)環(huán)境，營(yíng)造海洋生物棲息的良好環(huán)境，為海洋生物提供繁殖及生長(zhǎng)的人造場(chǎng)所，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)、增殖和提高漁獲量的目的。“海上風(fēng)電+人工魚(yú)礁”融合方案主要重生態(tài)效益。
圖1“海上風(fēng)電+人工魚(yú)礁”融合方案
山東昌邑海洋牧場(chǎng)與三峽300MW海上風(fēng)電融合試驗(yàn)示范項(xiàng)目是“海上風(fēng)電+人工魚(yú)礁”的融合方案的典型代表，該項(xiàng)目通過(guò)在海上風(fēng)電場(chǎng)中投放產(chǎn)卵礁、集魚(yú)礁和海珍品礁等，為海洋生物提供人工棲息及繁殖場(chǎng)所，改善海上風(fēng)電場(chǎng)海域的海洋生態(tài)環(huán)境。
2 “海上風(fēng)電+貝藻類”融合方案
“海上風(fēng)電+貝藻類”融合方案是將貝藻類養(yǎng)殖浮子和繩索組成浮式筏架，并通過(guò)纜繩將筏架固定于海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域海底，使藻類和貝類幼苗附著在浮筏上懸掛的繩索上進(jìn)行養(yǎng)殖，如圖2所示。“海上風(fēng)電+貝藻類”融合方案與海上風(fēng)電場(chǎng)不存在結(jié)構(gòu)融合，潛在沖突較小，布設(shè)方便。
圖2 “海上風(fēng)電+貝藻類”融合方案
目前，對(duì)藻類和貽貝養(yǎng)殖的研究是風(fēng)漁融合養(yǎng)殖品種研究中最豐富的，從目前歐洲相關(guān)研究來(lái)看，貽貝養(yǎng)殖是風(fēng)漁融合項(xiàng)目收益的主要方式，而藻類養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)性較差，具體項(xiàng)目見(jiàn)表1。但是，由于風(fēng)漁融合養(yǎng)殖品種的地區(qū)差異性較大，不同地區(qū)要進(jìn)行不同分析，陳灝等通過(guò)研究分析了廣東省海上風(fēng)電場(chǎng)中建設(shè)馬尾藻養(yǎng)殖場(chǎng)的可行性，證明了“海上風(fēng)電+馬尾藻”融合方案在廣東省具備實(shí)施經(jīng)濟(jì)性。
表 2 “海上風(fēng)電+貝藻類”融合項(xiàng)目
3“海上風(fēng)電+養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案
“海上風(fēng)電+獨(dú)立養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案是根據(jù)不同養(yǎng)殖品種需求、水深、海洋環(huán)境條件等將不同類型的養(yǎng)殖網(wǎng)箱布設(shè)在海上風(fēng)電機(jī)組之間的空白海域，通過(guò)海上風(fēng)電場(chǎng)為海洋牧場(chǎng)供電，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)共場(chǎng)域融合，共同建設(shè)、共同運(yùn)維。根據(jù)不同型式的養(yǎng)殖網(wǎng)箱裝備可以采用不同形式的融合方案。養(yǎng)殖網(wǎng)箱裝備的選擇需根據(jù)養(yǎng)殖品種、環(huán)境條件、智能化、經(jīng)濟(jì)性要求等因素具體選擇：
1)滿足養(yǎng)殖品種的實(shí)際需求： 不同魚(yú)類生活習(xí)性不同，應(yīng)匹配相應(yīng)的養(yǎng)殖方式，如石斑魚(yú)不適合大規(guī)模水體養(yǎng)殖，金鯧魚(yú)適合大型網(wǎng)箱養(yǎng)殖等。
2)環(huán)境因素： 根據(jù)水深、波浪、極端海況等條件，定制設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的養(yǎng)殖設(shè)施。
3)智能化要求： 自動(dòng)投餌機(jī)、網(wǎng)衣清洗機(jī)器人、智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等智能化設(shè)備是保障深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖活動(dòng)有序開(kāi)展、把控養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)的重要手段，根據(jù)最終養(yǎng)殖方案，匹配對(duì)應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)。
4)經(jīng)濟(jì)性要求： 重力式HDPE網(wǎng)箱、深遠(yuǎn)海桁架式網(wǎng)箱等養(yǎng)殖裝備的投資差異極大，如一個(gè)100m周長(zhǎng)的抗風(fēng)浪型HDPE網(wǎng)箱的價(jià)格多在100萬(wàn)元以內(nèi)，而一個(gè)60000m3深遠(yuǎn)海桁架式網(wǎng)箱的投資可能高達(dá)近億元，因此分別對(duì)應(yīng)不同養(yǎng)殖模式、運(yùn)維方式、附加經(jīng)營(yíng)模式等，影響投資經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。目前，主流的海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱主要分為3類，分別是重力式網(wǎng)箱、桁架類網(wǎng)箱以及養(yǎng)殖工船。“海上風(fēng)電+獨(dú)立養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案主要采用“海上風(fēng)電+重力式網(wǎng)箱”及“海上風(fēng)電+桁架類網(wǎng)箱”2種方式，具體融合方式如圖3所示。
圖3 “海上風(fēng)電+養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案
4“海上風(fēng)電+休閑漁旅”融合方案
“海上風(fēng)電+休閑漁旅”融合方案是以海上風(fēng)電場(chǎng)能源資源為基礎(chǔ)，結(jié)合具備先進(jìn)養(yǎng)殖設(shè)施的海洋漁業(yè)生產(chǎn)人工浮島平臺(tái)和深海智能網(wǎng)箱，形成風(fēng)電場(chǎng)能源轉(zhuǎn)化、漁業(yè)生產(chǎn)、休閑旅游、環(huán)境保護(hù)的海洋開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)綜合體。
“耕海一號(hào)”是“海上風(fēng)電+休閑漁旅”融合方案的典型代表，“耕海一號(hào)”將海上風(fēng)電、漁業(yè)養(yǎng)殖、智慧漁業(yè)、休閑文旅、科技研發(fā)、科普教育等功能集成于一體，年可接待游客5萬(wàn)人次以上，是全國(guó)首座綜合性、示范性、集成性的智能化大型現(xiàn)代生態(tài)海洋牧場(chǎng)綜合體平臺(tái)，詳見(jiàn)圖4。
圖4“耕海一號(hào)”漁旅綜合平臺(tái)
共場(chǎng)域融合方案將海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)在結(jié)構(gòu)上盡量分離，相互獨(dú)立，互不干擾，海上風(fēng)機(jī)與海洋牧場(chǎng)分布相對(duì)松散，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)低，是當(dāng)前近海海域海上風(fēng)電和海洋牧場(chǎng)融合的優(yōu)選方案。 但是，這種融合方式屬于空間融合，在結(jié)構(gòu)融合和功能融合方面還存在一些缺點(diǎn)，雖然海上風(fēng)機(jī)與養(yǎng)殖網(wǎng)箱處于同一海域，但兩者間相對(duì)獨(dú)立，海洋牧場(chǎng)布置需要考慮海上風(fēng)機(jī)電纜布置、航道布置等因素，削弱了兩者間的協(xié)同增益功能。節(jié)選自《海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)融合發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)挑戰(zhàn)》;原刊于《南方能源建設(shè)》作者 | 陽(yáng)杰 張建華 等
