海洋牧場(chǎng)理念源于19世紀(jì)發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的海魚(yú)孵化運(yùn)動(dòng),為緩解漁業(yè)資源衰退和滿足捕撈需求,各國(guó)開(kāi)展?jié)O業(yè)資源增殖工作。20世紀(jì)70年代,美國(guó)和日本相繼提出海洋牧場(chǎng)概念并開(kāi)始建設(shè)。自20世紀(jì)90年代起,中國(guó)、日本、美國(guó)和韓國(guó)等國(guó)陸續(xù)制定發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)相關(guān)研究快速發(fā)展。近年來(lái),部分國(guó)家已實(shí)現(xiàn)海洋牧場(chǎng)規(guī)模化建設(shè),且取得顯著的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。
(一)國(guó)外海洋牧場(chǎng)發(fā)展概況
1.日本海洋牧場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)60年代,為增加漁業(yè)資源量,日本首次提出“海洋牧場(chǎng)”概念,推行保護(hù)沿岸資源和發(fā)展遠(yuǎn)海漁業(yè)政策。1979年,日本制定海洋牧場(chǎng)研究計(jì)劃,建成世界首個(gè)海洋牧場(chǎng)。 20世紀(jì)90年代,日本開(kāi)展音響馴化型海洋牧場(chǎng)研究,在實(shí)際生產(chǎn)中取得顯著效果。2015年,日本制定《第7次栽培漁業(yè)基本方針》,旨在增加近海漁業(yè)資源,保護(hù)海藻場(chǎng)和海灘,進(jìn)行沿岸綜合治理。截至2017年,日本近岸12%以上的漁業(yè)海域已建有人工魚(yú)礁區(qū),覆蓋面積達(dá)4.67萬(wàn)平方公里,投放人工魚(yú)礁5396萬(wàn)空方。
2.美國(guó)海洋牧場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r
19世紀(jì)中后期,美國(guó)開(kāi)展鮭魚(yú)養(yǎng)殖與放流運(yùn)動(dòng),其海洋牧場(chǎng)理念由此產(chǎn)生。為促進(jìn)休閑垂釣和捕撈業(yè)的發(fā)展,1935年,美國(guó)在新澤西州梅角海域建成全球首座人工魚(yú)礁, 1951年在菲伊亞島和佛羅里達(dá)州開(kāi)展規(guī)?;ㄔO(shè)。1968年,美國(guó)提出海洋牧場(chǎng)建設(shè)計(jì)劃,并于1974年建成加利福尼亞巨藻海洋牧場(chǎng)。 1984年,國(guó)會(huì)通過(guò)國(guó)家漁業(yè)增殖提案,規(guī)劃人工魚(yú)礁建設(shè)。1985年,《國(guó)家人工魚(yú)礁計(jì)劃》出臺(tái),由此人工魚(yú)礁區(qū)建設(shè)得到迅速發(fā)展。截至2000年,美國(guó)已投放超過(guò)2400處人工魚(yú)礁。調(diào)查顯示,人工魚(yú)礁顯著提升了建礁海區(qū)的漁業(yè)資源,資源量增長(zhǎng)43倍,年漁業(yè)產(chǎn)量增加約500萬(wàn)噸。
3.韓國(guó)海洋牧場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)90年代,韓國(guó)制定《韓國(guó)海洋牧場(chǎng)事業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃》,并于1998年啟動(dòng)。該計(jì)劃分為三個(gè)階段:示范階段(1998-2010年)、開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大階段(2005-2014年)以及全海岸海洋牧場(chǎng)化階段(2015-2030年)。 2007年,韓國(guó)在統(tǒng)營(yíng)市投入270億韓元建設(shè)首個(gè)海洋牧場(chǎng),核心面積為20km2,投放人工魚(yú)礁1000多個(gè),放流水產(chǎn)苗種1300萬(wàn)余尾。至2013年,韓國(guó)已在麗水、濟(jì)州等地建成5個(gè)海洋牧場(chǎng)示范區(qū),累計(jì)投資15億美元。 2015年,韓國(guó)海洋牧場(chǎng)進(jìn)入了全海岸海洋牧場(chǎng)化階段,建設(shè)和管理主體逐漸從政府轉(zhuǎn)向地方民間團(tuán)體和個(gè)人。
(二)我國(guó)海洋牧場(chǎng)發(fā)展概況
我國(guó)海洋牧場(chǎng)建設(shè)理念可追溯至20世紀(jì)40年代,科學(xué)家們相繼提出“水即是魚(yú)類(lèi)的牧場(chǎng)”“海洋農(nóng)牧化”和“海洋生產(chǎn)農(nóng)牧化”的理念。1979年,廣西欽州開(kāi)展小型單體人工魚(yú)礁試驗(yàn),此后,各沿海省市陸續(xù)進(jìn)行探索。21世紀(jì)初,因海洋生態(tài)環(huán)境惡化和近海漁業(yè)資源衰退,政府加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)和海洋牧場(chǎng)建設(shè)。
自2006年起,國(guó)家陸續(xù)發(fā)布《中國(guó)水生生物資源養(yǎng)護(hù)行動(dòng)綱要》和《關(guān)于促進(jìn)海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,明確海洋牧場(chǎng)在恢復(fù)漁業(yè)資源和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的重要性。2021年,《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》特別提出“建設(shè)海洋牧場(chǎng),發(fā)展可持續(xù)遠(yuǎn)洋漁業(yè)”的目標(biāo);同年,發(fā)布《海洋牧場(chǎng)建設(shè)技術(shù)指南》(GB/T 40946-2021),標(biāo)志著海洋牧場(chǎng)建設(shè)邁向更加規(guī)范化階段。2017年、2018年、2019年和2023年,中央一號(hào)文件相繼提出“發(fā)展現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)”“建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)”“推進(jìn)海洋牧場(chǎng)建設(shè)”和“建設(shè)現(xiàn)代海洋牧場(chǎng),發(fā)展深水網(wǎng)箱、養(yǎng)殖工船等深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖”, 標(biāo)志著發(fā)展海洋牧場(chǎng)已成為農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作的重點(diǎn)。
經(jīng)多年發(fā)展,國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)示范區(qū)建設(shè)已取得顯著成果,如表1所示,截至2024年8月,已批準(zhǔn)建設(shè)189個(gè)示范區(qū),總海域面積達(dá)384459.91ha, 其中,山東省示范區(qū)數(shù)量和海域面積均居全國(guó)首位。如圖1所示,山東省、遼寧省和河北省三地的示范區(qū)管理單位以民營(yíng)企業(yè)為主,占比分別為92%、86%和95%,其他省份則是以政府機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)。 黃海海域示范區(qū)數(shù)量最多,達(dá)95個(gè),占總數(shù)量的50%;南海海域示范區(qū)數(shù)量相對(duì)較少,但其所占海域面積最大,達(dá)172083.86ha,占總面積45%,詳見(jiàn)圖2。
二、海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代,歐洲多個(gè)國(guó)家開(kāi)展海上風(fēng)電技術(shù)研究。瑞典于1990年安裝了首臺(tái)海上風(fēng)電發(fā)電機(jī)組,丹麥于1991年建成世界首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)。21世紀(jì)以來(lái),中國(guó)、美國(guó)、日本和韓國(guó)等沿海國(guó)家積極發(fā)展海上風(fēng)電全球裝機(jī)容量逐年攀升。圖3(a)表明,近10年全球累積裝機(jī)容量快速增長(zhǎng),復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到25%。圖3(b)顯示,全球新增裝機(jī)容量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2021年達(dá)到最高,為21.1GW。
我國(guó)和部分歐洲國(guó)家是海上風(fēng)電的主要市場(chǎng),如圖4(a)所示,至2023年底全球累積裝機(jī)容量達(dá)到75.2GW,中國(guó)、英國(guó)和德國(guó)占全球的84%, 其中,中國(guó)占比最高,為53%。 圖4(b)表明,2023年全球新增裝機(jī)容量為10.8GW,中國(guó)、荷蘭和英國(guó)占全球的90%,其中,中國(guó)占比最高,為65%。
為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),我國(guó)加速規(guī)劃新型能源體系。風(fēng)能是新型能源體系的重要組成部分,隨著陸上風(fēng)電開(kāi)發(fā)趨于飽和,海上風(fēng)電成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要方向。我國(guó)擁有約18000km的海岸線和超過(guò)300萬(wàn)平方公里的可利用海域,具備發(fā)展海上風(fēng)電的自然優(yōu)勢(shì)。
2009年龍?jiān)慈鐤|海上試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)建成,標(biāo)志著海上風(fēng)電規(guī)?;_(kāi)發(fā)。2010年,上海東海大橋10萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電示范項(xiàng)目成為我國(guó)首個(gè)大型海上風(fēng)電場(chǎng)。2011年~2015年,海上風(fēng)電發(fā)展較緩慢,如圖5所示,截至2015年底,累積裝機(jī)容量為103萬(wàn)千瓦,未達(dá)到“十二五”規(guī)劃目標(biāo)。圖5(a)顯示,2020年底,累積裝機(jī)容量達(dá)到10.9GW,提前完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)。2021年是“十四五”開(kāi)局之年,受政策調(diào)整影響,出現(xiàn)海上風(fēng)電“搶裝潮”,如圖5(b)所示,新增裝機(jī)容量達(dá)到14.5GW。2022年,海上風(fēng)電市場(chǎng)從“搶裝潮”回歸穩(wěn)步增長(zhǎng),盡管較2021年有所下降,但整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)至2023年底, 我國(guó)已成為全球最大的海上風(fēng)電市場(chǎng),累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到37.7GW,占全球50%以上,穩(wěn)居世界首位。
三、海洋牧場(chǎng)與海上風(fēng)電融合案例分析
隨著海上風(fēng)電和海洋牧場(chǎng)建設(shè)向規(guī)?;c深遠(yuǎn)海化發(fā)展,海域空間沖突、資源利用效率低下、建設(shè)和運(yùn)維成本較高等問(wèn)題日益顯著。堅(jiān)持集約化用海和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,是解決當(dāng)前海上風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)發(fā)展困境的重要手段,也是未來(lái)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。
(一)國(guó)外海洋牧場(chǎng)與海上風(fēng)電融合案例
歐洲是風(fēng)漁融合研究的熱點(diǎn)區(qū)域,如表2所示。自21世紀(jì)初,多個(gè)國(guó)家已開(kāi)展相關(guān)試點(diǎn)研究,將不同類(lèi)型海洋牧場(chǎng)與海上風(fēng)電結(jié)合,以探討風(fēng)漁融合的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。韓國(guó)是亞洲較早開(kāi)展風(fēng)漁融合試驗(yàn)的國(guó)家,研究表明這一模式具有較好的養(yǎng)殖效果。
(二)國(guó)內(nèi)海洋牧場(chǎng)與海上風(fēng)電融合案例
我國(guó)風(fēng)漁融合研究起步較晚,自2018年以來(lái),隨著技術(shù)提升及政策支持,逐步開(kāi)展了一系列試點(diǎn)項(xiàng)目,如表3所示,山東省、廣東省、福建省等省份開(kāi)展了較多的風(fēng)漁融合試驗(yàn),主要融合模式為人工魚(yú)礁或海水養(yǎng)殖與海上風(fēng)電結(jié)合,以及一體式風(fēng)漁融合平臺(tái),以此探究風(fēng)漁融合可行性。
四、海洋牧場(chǎng)與海上風(fēng)電融合發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與展望
(一)環(huán)境與技術(shù)方面的挑戰(zhàn)
風(fēng)漁融合主要有共場(chǎng)域融合和共結(jié)構(gòu)融合兩種方案。共場(chǎng)域融合指海上風(fēng)電場(chǎng)與海洋牧場(chǎng)在同一海域內(nèi)共享空間,需解決設(shè)施相互作用、協(xié)同管理和電纜布設(shè)等技術(shù)問(wèn)題,重點(diǎn)在于優(yōu)化布局以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益最大化。共結(jié)構(gòu)融合則將兩者整合為一體化裝備,實(shí)現(xiàn)深度融合,但仍面臨裝備強(qiáng)度、抗干擾能力及管理便捷性等問(wèn)題。
海上工程建設(shè)可能會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響,如棲息地破壞、噪聲污染和電磁輻射。施工期間的海底改造工程會(huì)直接破壞生境,施工產(chǎn)生的高強(qiáng)度噪聲可能影響生物的攝食和繁殖。電磁輻射主要源自風(fēng)電機(jī)組和海底電纜,可能對(duì)生物的遷徙、發(fā)育和生殖產(chǎn)生影響,但相關(guān)研究多在室內(nèi)進(jìn)行,自然環(huán)境中的影響尚不明確。盡管已有研究表明海洋牧場(chǎng)能改善生態(tài)環(huán)境,但風(fēng)漁融合的協(xié)同效應(yīng)仍需深入探討,未來(lái)應(yīng)關(guān)注不同融合模式對(duì)環(huán)境和生物的長(zhǎng)期影響。
(二)成本與效益方面的挑戰(zhàn)
風(fēng)漁融合作為創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè),初期發(fā)展主要依賴(lài)于降本增效、產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)和政策補(bǔ)貼。受技術(shù)限制,相關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)維成本較高,2022年我國(guó)海上風(fēng)電平均建設(shè)成本為12400元/kW,而風(fēng)漁融合項(xiàng)目成本更高。此外,開(kāi)放海域的惡劣自然環(huán)境導(dǎo)致設(shè)施故障率高和運(yùn)維難度大,數(shù)據(jù)顯示,同等裝機(jī)容量下,海上風(fēng)電運(yùn)維成本是陸上風(fēng)電的2倍。因此,技術(shù)創(chuàng)新和成本降低是推動(dòng)風(fēng)漁融合產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本動(dòng)力。
風(fēng)漁融合可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵在于風(fēng)漁互補(bǔ)雙收益,二者需充分利用空間資源,并通過(guò)海洋牧場(chǎng)營(yíng)收彌補(bǔ)項(xiàng)目建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用,故需多方合作優(yōu)化魚(yú)種選擇和區(qū)域規(guī)劃。當(dāng)前,風(fēng)漁融合產(chǎn)業(yè)處于起步階段,合理的財(cái)政補(bǔ)貼可降低投資成本,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)漁融合產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
(三)政策與管理方面的挑戰(zhàn)
風(fēng)漁融合涉及能源、漁業(yè)、生態(tài)環(huán)境等多個(gè)部門(mén),需建立跨部門(mén)綜合管理機(jī)制。然而,當(dāng)前缺乏國(guó)家層面的統(tǒng)一政策和規(guī)劃,現(xiàn)有法律法規(guī)多針對(duì)單一產(chǎn)業(yè),使得風(fēng)漁融合項(xiàng)目的實(shí)施和監(jiān)管面臨挑戰(zhàn)。
統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。風(fēng)漁融合項(xiàng)目涉及多種技術(shù),當(dāng)前缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,制定和推廣統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可提升行業(yè)水平和競(jìng)爭(zhēng)力,確保項(xiàng)目順利實(shí)施和經(jīng)濟(jì)效益。
此外,風(fēng)漁融合產(chǎn)業(yè)尚無(wú)完善的環(huán)境評(píng)估和監(jiān)測(cè)機(jī)制,難以全面了解其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,因此亟須建立科學(xué)的評(píng)估和監(jiān)測(cè)體系,以指導(dǎo)后續(xù)管理和優(yōu)化,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
* 本文信息來(lái)源:摘編自《中國(guó)水產(chǎn)》2025年03期
【作者簡(jiǎn)介】
項(xiàng)建強(qiáng),三峽新能源山東昌邑發(fā)電有限公司
劉智華,三峽新能源山東昌邑發(fā)電有限公司
唐衍力,中國(guó)海洋大學(xué)
【通訊作者】
梁輝,中國(guó)海洋大學(xué)