深远海集约化养殖设施装备发展分析与建议

◎ 文/张耀明

近年来，随着我国在深远海养殖设施装备工程化研发、海水鱼类养殖技术和高效饲料开发等方面取得一定成果，围绕深远海集约化养殖的技术研发能力取得了飞跃。为加快推进深远海集约化养殖发展进程，经分析，笔者建议通过集成工业自动化、信息化与智能化技术，完善装备支撑能力，实现深远海规模化高效养殖生产，拓展我国渔业发展空间，有效增强海水养殖质量效益；通过示范工程建设，形成可复制可推广模式，以进一步优化我国水产养殖空间布局和产业布局，推动传统渔业转型升级，加快实现渔业高质量发展。

中国是渔业生产大国，也是消费大国，但产业结构不合理，发展方式粗放，不平衡、不协调、不可持续问题比较突出，需要寻求新的发展途径，推进产业转型提高发展质量。对照习近平总书记“大食物观”，“大”到宜渔则渔、“大”到向江河湖海要食物、向设施农业要食物的要求，对应新时代的发展目标，渔业亟待进行结构性调整，推进深远海集约化养殖，拓展渔业发展新空间，以稳定水产品供给，增强渔业生产的质量效益和可持续发展水平。

一、现实需求

（一）发展深远海集约化养殖是保障水产品稳定供给的重要举措

发展深远海集约化养殖，是落实习近平总书记向海洋要蛋白的“大食物观”精神的重要举措，是解决近海养殖布局不合理、环境承载力不足、产业发展空间受限的重要手段。我国有1.8万km海岸线，有广阔海域空间和优质水资源，海洋是未来水产品增长和蓝色经济转型的主战场，是极具开发潜力的养殖空间。依托深远海大型养殖平台，集成高效作业装备、环保设施和技术，推动深远海集约化养殖工业化生产，以充分利用深远海广阔水源和优良水质，拓展养殖新空间，提高我国海水养殖产能与质量，以应对食物安全及优质水产蛋白保障供给的战略性要求，对稳粮保供具有重要的现实意义。

（二）发展深远海集约化养殖是转变海水养殖生产方式的重要途径

现阶段我国海水养殖业以近海传统养殖方式为主，在空间布局不合理、近海环境承载力超标和养殖病害问题等方面面临巨大挑战，生产方式粗放，生产效率和产品质量以及环境安全无法得到有效保障。发展深远海集约化养殖是破解问题的关键，是实施海水养殖产业高质量转型发展的重要途径和必然选择。根据重力式深水网箱、桁架类网箱、养殖工船等三大深远海养殖设施平台特点，与全国重点养殖省市经济、海区海域海况等条件融合，合理规划深远海养殖空间布局与产业布局，通过技术集成转化提升工程，构建采用绿色养殖工艺、操作规范、品质可管控的集约化技术体系，才能改变近海养殖的发展格局，提升水产养殖综合效益。

（三）发展集约化养殖是保障深远海安全高效养殖的重要支撑

深远海养殖远离陆地，海况复杂恶劣多变，面临补给保障不易等问题。我国深远海设施养殖起步晚，发展并不顺利，设施装备机械化率不高、自动化与智能化水平较低，环保设施配套不完善，存在养殖系统装备与生态安全性保障及作业效率提升等问题。针对现有技术成果系统集成，实施技术转化提升工程，依托重力式深水网箱、桁架类网箱、养殖工船等大型深远海养殖平台工程结构优化与安全性规范，提高深远海养殖设施面对复杂多变与恶劣海况的能力与养殖生物的安全性，可改变养殖靠天吃饭，避免“一夜打回解放前”灾情状况；集成自动化与智能化养殖装备和配套环保设施，构建更加高效环保的工业化养殖模式，可提高深远海养殖的高效性，改变传统养殖劳动密集型产业状况，提升水产养殖综合效益。通过产业提升工程，建立深远海集约化养殖的装备技术体系与配套系统，可支撑保障深远海安全高效养殖，推动深远海设施养殖步入发展快车道，充分发挥深远海集约化养殖对国家稳粮保供的作用。

二、已有基础

（一）实用性关键技术已取得突破

虽然我国深远海养殖相关技术研究起步较晚，但随着近年来国家科研深入推进以及现代农业产业体系技术成果的辐射，现已在深远海养殖设施装备工程化研发、海水鱼类养殖技术和高效饲料开发等方面取得了一定实用化科技成果。在深远海设施装备工程化研发方面，依托国家和地方科研创新计划项目支持，突破了HDPE深水网箱、大型桁架类网箱和养殖工船关键技术。其中，HDPE深水网箱自“十一五”就开始研究，技术已熟化并在南北实施广泛推广，目前已成为深水网箱主流；大型桁架类网箱从“十三五”开始研究，已开发多种结构形式网箱，并进行了工程示范；大型养殖工船是创新方式，是世界深远海养殖中国方案。围绕深远海养殖还创制了自动投饲、活鱼起捕、水下洗网和换网以及船载加工等核心配套装备，并有多个方面科技成果投入应用，积累了科学数据和工程经验。深远海主养品种养殖技术和专用饲料开发方面与工程装备研发同步，也先后开展了黄条鰤、花鲈、许氏平鲉、红鳍东方鲀、大黄鱼、真鲷、石斑鱼、军曹鱼、卵形鲳鲹、高体鰤等温、暖、冷水性鱼类深远海养殖技术和工艺研究，研发了多个品种全程养殖配合饲料，初步建立了主养品种养殖技术体系。但现阶段还存在跨学科融合度不足、系统性配套不完善、技术集成度不高等问题，已解决了可以养的问题，但如何安全养多养好以及走深走远的问题，还有待系统解决。通过已突破的关键技术和取得的科技成果进行系统性集成转化，可加快推进深远海设施养殖集约化进程。

（二）三类深远海养殖设施已逐步规模化投入养殖应用

“十三五”以来，在国家顶层设计政策引导与资金支持下，深远海设施养殖已取得了较大进展，重力式深水网箱、大型桁架类网箱、大型养殖工船等工程设施已投入到养殖应用。“十三五”中央下达深水抗风浪网箱建设项目补助资金9.3亿元，支持建造深水网箱5890只，其中90%多为HDPE深水网箱，以90m～100m周长为主，在南海和福建东海海域，实现了系列化和标准化。这类设施受材料和结构影响，无法走深走远，在缺少管理平台支撑的情况下，其机械化作业装备无法得到配套和应用，但经济性好，且安装方便，因此得到广泛推广。在黄渤海等海域，耐流性更好、更安全可靠的抗风浪金属网箱和大型桁架类网箱逐步开始建造，截至目前全国已建成和在建的大型桁架类网箱约46个，北方以座底式和全潜式桁架类网箱为主，东海和南海以半潜式桁架类网箱为主。大型桁架类网箱为钢结构，一般设置了作业装备支撑平台，可以配套高效养殖作业装备。“深蓝1号”作为我国自主研发的第一个深远海大型桁架类网箱，是大型桁架类网箱的典型代表。“深蓝1号”于2018年7月交付使用，以冷水性鱼类为主养对象，养殖水体达到5万m3，设计年产量1500t，但由于配套系统不完善，技术集成度不高，实际养殖产量远没有达到设计产能。截至目前，全国已建成养殖工船4艘。其中前三艘为试验船，规模比较小，而“国信1号”是大型养殖工船的典型代表，也是我国自主研发建造的全球首艘10万吨级大型养殖工船，于2022年5月已交付运营，该船总长249.9m，排水量13万t，共设15个养殖舱，养殖水体近9万m3，以“船载舱养”模式配置了全过程养殖机械化作业装备，实现了“舱（鱼）—船—岸”一体化数字管控，可开展大黄鱼等游泳性鱼类工业化高效养殖，年产大黄鱼达4000t，是目前全球规模最大的船载舱养系统，也是目前国内自主研发配套装备最完善的海上养殖系统，但标准化程度和自动化水平还有待提高。

（三）产业体系已日趋成熟

深远海养殖具有一定产业宽度，关联产业多，且对配套产业依赖性较强。近年来，随着现代农业产业体系持续支持，行业龙头企业纷纷围绕苗种繁育、成鱼养殖、设施装备制造、冷链物流、高值化加工、海洋物联网等全产业链要素持续加大资金投入，延伸产业链，促进新业态、新模式培育，打造深远海产业集群。深远海养殖企业通过建立产业联盟、强化品牌建设等方式，促进全产业链要素集聚发展，现已逐步建立了深远海养殖产业体系。通过深远海集约化养殖技术集成提升工程，不断完善设施装备配套、自动化水平提升、养殖技术与工艺标准化工作，构建深远海集约化养殖模式，优化完善了全产业链体系。

三、可行性分析

（一）符合渔业升级发展的政策导向

2019年2月，农业农村部等十部委联合印发的《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》（以下简称“《意见》”）是新中国成立以来第一个经国务院同意、专门针对水产养殖业的指导性文件，是当前和今后一个时期指导我国水产养殖业绿色发展的纲领性文件。《意见》明确指出，支持发展深远海绿色养殖，鼓励深远海大型智能化养殖渔场建设和推广应用。《意见》的发布意味着我国水产养殖业转型升级进入一个新的阶段，发展深远海集约化养殖的重要性日益凸显。2020年8月，农业农村部渔业渔政管理局批复青岛市成为全国第一个国家深远海绿色养殖试验区，在南黄海冷水团海域重点开展冷水性鱼深远海智能化养殖。2023年6月，农业农村部等八部门联合印发《关于加快推进深远海养殖发展的意见》，围绕深远海养殖发展的重点领域和关键环节，提出全产业链全环节加快推进深远海养殖发展的重点任务，是我国首个关于深远海养殖发展的指导性意见。因此，发展深远海集约化养殖是实现高质量渔业的有效手段，是落实国家相关政策的具体体现。

（二）已做好深远海集约化养殖发展的技术储备

我国是制造业大国。在大型深远海养殖设施建造领域，中国船舶集团、武船重工、青岛北船重工、烟台中集来福士、福建船舶重工、大连船舶重工、中交集团等海工装备制造企业已为国内外制造了包括“国信1号”“深蓝1号”“Ocean Farm 1”“Havfarm”等一批大型深远海养殖设施装备。其中，“Ocean Farm 1”是世界第一个真正意义的大型深远海智能渔场，是半潜式桁架类养殖平台，配套了比较完备的作业系统和环保设施；“Havfarm”是世界最大的智能渔场，达到47万m3养殖水体，标志我国完全具备建造大型深远海养殖设施装备的能力。国内在“深蓝1号”“经海1号”“澎湖号”等系列大型桁架类网箱以及“国信1号”大型养殖工船的创新建造与示范工程实践中汲取了失败的教训和成功的经验，围绕深远海集约化养殖的技术研发能力取得了飞跃，已做好了支撑深远海集约化养殖发展的技术储备。

（三）已建立了有利于产业发展的国家、地方和企业联动机制

为落实《意见》精神，沿海养殖大省分别制定了《意见》的实施方案，也加大了科研和资本投入，成立了海洋新型产业基金，推进水产养殖向深远海发展。在科研支撑方面，国家重点研发计划针对深远海集约化养殖和渔业资源环境生态修复、海洋农牧化科技发展，改革科研项目立项机制，创新采用部省联动方式，发挥区域优势资源，加快科研成果与产业衔接，促进了地方政府和龙头企业在深远海集约化养殖发展上与国家战略的有效衔接。其中，山东省出台实施了“百箱计划”，并有意推动“百船计划”；福建省实施了“百台万吨计划”，以加快推进深远海集约化养殖产业化进程，实现“近”减“远”增的发展态势，优化沿海养殖空间布局与产业布局。国家、地方和企业形成联动机制，有利于推动相关产业政策的落实，也有利于区域间深远海养殖的协同发展。

四、建设目标

（一）总体目标

建议制定“全国深远海集约化养殖发展规划”引导产业发展，通过重力式网箱技术提升工程、大型桁架类网箱标准化自动化技术推广工程、大型养殖工船数智化技术创新示范工程等重大任务，根据不同区域特点形成深远海集约化安全高效养殖模式，大幅度提升海水养殖生产效率，加快推动深远海集约化养殖产业可持续发展。

（二）阶段性目标

第一阶段建议制定“全国深远海集约化养殖发展规划”，有序推进重力式深水网箱、桁架类网箱和养殖工船等养殖设施的技术集成与产业提升工程建设方案。在东海区和南海区实施重力式网箱技术提升工程，以重力式深水网箱为模式，集成养殖管理平台与配套作业装备和环保设施，保障重力式网箱系统的综合效益，加快成果转化推广工作，采取由近及远逐步推进的原则，实现重力式网箱逐步外移20m水深，并建立重力式网箱集约化养殖核心区10个，养殖水体70万m3以上，开展大黄鱼、黑鲷、卵形鲳鲹、高体鰤等深水网箱集约化养殖，核心区推广重力式深水网箱140个以上，生产效率提高20%。同时，加快推进大型桁架类网箱集约化养殖技术的集成示范工程，在黄海建立座底式和全潜式大型桁架类网箱集约化养殖核心示范区5个，在东海、南海建立半潜式大型桁架类网箱集约化养殖核心示范区5个。在黄海开展大型养殖工船数智化技术集成创新工程1个，实施南鱼北养创新示范。推广深远海集约化设施的养殖水体相比“十三五”末新增2000万m3以上，水产品新增年产量30万t以上。

第二阶段建议形成重力式深水网箱集约化养殖规范与技术标准，建立装备技术体系，持续更新老旧重力式深水网箱养殖设施，更新率50%以上。对接山东省“百箱计划”和福建省“百台万吨计划”，在黄海区、东海区和南海区实施大型桁架类网箱的标准化和系列化提升工程，构建座底式、全潜式、半潜式大型桁架类网箱集约化养殖模式3种，扩大技术推广应用，建立核心养殖区12个，推广标准化大型桁架类网箱24个以上，养殖水体120万m3以上，开展花鲈、许氏平鮋、黄条鰤、鲑鳟、大黄鱼、真鲷、军曹鱼、高体鰤等养殖，生产效率提高30%。在黄海区和南海区扩大大型养殖工船数智化技术集成创新工程示范，建立核心示范基地2个，推广10万吨级养殖工船8艘，30万吨级养殖工船1艘，养殖水体90万m3以上，开展大黄鱼、鲑鳟、黄条鰤、高体鰤、金枪鱼等养殖，生产效率提高40%。通过核心示范基地建设，辐射带动桁架类标准化网箱的产业发展，推进深远海养殖向25m水深、离岸10km以上或更深更远的海域发展，以大型桁架类网箱为主的集约化养殖水体相比“十三五”末新增4000万m3以上，水产品新增年产量70万t以上。

第三阶段建议建立完善深远海集约化养殖装备技术体系，全面形成支持深远海集约化养殖发展的政策体系。持续更新老旧重力式深水网箱养殖设施，更新率90%以上。推进大型桁架类标准网箱集约化养殖与养殖工船数智化创新工程的融合发展，发挥重大示范工程和示范基地的引领带动作用。全面提高我国深远海集约化养殖装备配套能力及其技术成果转化能力，完善深远海工业化养殖装备与技术体系，优化深远海集约化养殖生产的规范标准体系和政策体系。实现以大型桁架类标准网箱和养殖工船为主体的深远海集约化养殖水体相比“十三五”末新增6000万m3以上，水产品新增年产量110万t以上。

五、工程建设发展建议

深远海海况复杂多变，开展深远海集约化养殖生产需以安全可靠的设施平台为保障，以自动化养殖配套装备为支撑，以环境友好型工业化高效养殖为模式。

（一）实施重力式深水网箱技术提升工程

以重力式深水网箱为养殖设施，配套养殖管理平台为支撑，系统集成养殖过程机械化与自动化（自动投喂、活鱼起捕、网衣清洗或更换、鱼类与环境监测）作业装备、卫生和养殖废弃物收集环保设施，融合大黄鱼、真鲷、卵形鲳鲹、高体鰤等主养对象养殖技术和工艺，构建重力式深水网箱集约化养殖模式，实现重力式深水网箱养殖全程机械化高效养殖，生产效率提高20%，在不小于12级台风环境下安全生产。形成深远海集约化养殖装备与技术体系，制定规范标准体系和技术推广支持政策体系。通过标准化与系列化推广工作，提高重力式深水网箱养殖的集约化程度，加快技术成果转化推广应用。

（二）实施大型桁架类网箱标准化系列化集成技术提升工程

以大型桁架类网箱为养殖设施平台，系统集成养殖过程机械化与自动化作业装备、环保设施和信息化管理系统等，融合黄条鰤、鲑鳟鱼、大黄鱼、真鲷、军曹鱼、高体鰤等主养对象养殖技术和工艺，构建桁架类座底式、全潜式、半潜式网箱集约化养殖模式，分别集成养殖过程网衣清洗、自动投喂、成鱼起捕、死鱼收集等机械化与自动化作业装备，以及平台供电与生活保障、油污水和生活污水处理、卫生和养殖废弃物收集等环保设施及水环境监测、安全预警与信息化管理系统，生产效率提高30%，在不小于14级台风环境下安全生产，形成深远海桁架类网箱集约化养殖装备技术和规范标准体系，支持技术成果推广的政策体系。

（三）实施大型养殖工船数智化技术集成创新技术提升工程

以大型养殖工船为封闭舱养平台，集成工船舱养适渔性结构、养殖水体晃荡抑制、舱养水环境调控、高效养殖配套装备（智能化投喂、水下自动清洗、鱼类分级分舱、活鱼起捕、船载加工等）以及全过程养殖数字化管控系统（养殖系统装备监控、舱养水环境实时监测、养殖过程集中控制）等关键技术和机械化作业与环保设施成套装备，构建大型养殖工船数字化管控与智能化高效作业和工业化养殖模式，生产效率提高40%。在7级海况环境下能够安全生产，船岸数据高效互通与共享。搭建深远海工船集约化养殖装备与技术和规范标准体系，以及支持养殖工船创新技术提升工程的政策体系，通过养殖工船技术集成创新工程，加快推动养殖工船“船载舱养”智能化发展。