明陽智慧能源集團股份公司海工結構設計主任工程師胡冰楠：明陽智能“風漁融合”探索與項目實踐

2023年10月16日-19日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月18日下午，明陽智慧能源集團股份公司海工結構設計主任工程師胡冰楠在風電產業技術創新論壇II上發表題為《明陽智能“風漁融合”探索與項目實踐》的主題演講。

以下為發言全文：

大家下午好，很高興在這里和大家針對《明陽智能"風漁融合"探索與項目實踐》做分享。

首先是風漁融合，風是指風電，漁是海洋牧場，一般是指海洋生態，通過特定的海域幫助海洋生物構建修復繁殖所需要的場所，從而實現漁業資源的開發。根據功能和側重點不同，海洋牧場分四類，今天我們談的是海上風電和海洋牧場兩個產業之間的融合。

經過多年的發展和探索，海上牧場和海上風電進入到商業化、產業化的比較階段，同時也遇到發展瓶頸。受評價政策影響，海上利潤大幅度下降，近岸養殖已經不能滿足需求，但是要向遠海發展，一方面需要裝備進行支撐，二是用電比較難。

從資源利用的角度來看，無論是單一的海上風電或者海上牧場發展模式，對于海域的資源利用開發比較低。

風漁融合能做什么呢？一方面可以供應同一海域實現立體的開發模式，共用支撐基礎同步建設，降低成本。這兩個產業的融合是行業優勢互補，可以助力海洋經濟增長和助力海洋強國。

通常來講，現在風力融合開發分為兩種模式：一是在結構上的融合，指以海上風機基礎作為載體，在上面增設網箱伐架，這種共享鋼結構的模式也叫做強融合。二是注重空間上的融合，只在海上風電場內部，根據條件、地質設置不同類型的漁業裝備，比如說網箱、伐架等等。

我們在空間結構融合的基礎上，推動其他結構的融合和運維管理的融合，最終可以實現風漁的全面融合。

風漁裝備研發設計，明陽對于海洋牧場板塊有整體的規劃分為四塊：一是海上牧場事業部負責前期海洋牧場建設和訂單獲取，二是海洋能源研究院負責整體規劃和裝備設計，三是汕尾海洋牧場裝備建造基地，四是明陽漁業公司負責銷售。

我所在的團隊，目前是從廠址選擇、裝備研發、養殖方案認定、施工方案認定、運營模式分析等等，已經具備全方位、全生命周期的海上風電加海洋牧場融合設計的能力。右邊的山海平臺是面向海上能源綜合場規劃設計、工程建設、運營服務，全周期數字化解決方案數字平臺。這個平臺中，集成氣象、水文、船機、魚種，給出解決方案。

我們團隊針對多種形式的漁業設備做研發，具備全海域全地形的裝備研發能力，想采購鋼結構的模式，可以采用漂浮式基礎加網箱的裝備，如果想進行空間融合，30米以下水深可以采用坐底式的裝備，如果水更深采用漂浮式的。無論您在什么樣的海域和條件，總有一款裝備是適合您的。

目前我們團隊具備從概念設計、基本設計、詳細設計的能力，主要工作包括設備選型和主尺度設計，我們要解決到底要做什么形式的裝備，我們是漂浮式、坐底式？主要是解決這些問題。

總部的設計是將產品的功能具像化，比如這一款網箱應該配備幾臺吊機？主要是做這樣一些規劃。仿真計算，如果是漂浮式裝備還要進行系統分析和設計。結構設計進行強度分析等工作，還會進行模型實驗，通過實驗結果對設計思路進行一定的修正。

網衣系統對于網箱裝備來說非常重要，一方面要保證網衣在極端環境下不發生損壞，它在水下會遇到很大的浪流力量。現在很多的網衣系統設計比較粗放，而我們團隊通過對柔性網衣系統進行分析，同時得到網衣載荷和變形。同時，對防摩擦的設計和相匹配的安裝方案做深入研究，目前也是有多種可行安全方案。這樣我們就可以保證網衣系統整體是安全可靠好用，同時降低設計成本。

剛才說這么多的前提，看一下明陽智能到底做哪些實踐？

首先是明陽自主研發設計全球首臺風漁一體化裝備“明漁一號”“明漁一號”在空間、結構、電力運輸上做融合，也是全球首個實現風魚深度融合的裝備。目前裝備搭載漁業智慧系統，所以可以進行智能投喂等功能，工作人員只需要在岸上通過平臺進行實時察看，解決無人職守的問題。同時是強融合的裝備，網箱部分也是做了抗臺風設計。

“明漁一號”從概念設計到方案比選和建造方案制定等，都是由明陽海洋研究院完成的。這臺樣機在離岸69公里，可以抵抗16級的臺風，這臺裝備7月份正式下線，8月份完成整體安裝，并且進行試養殖，養的是金鯧魚，明年準備養石斑魚。

現在這臺樣機將導管水下其中一部分做設計，現在5000立方的養殖水體是可以拓展的，它可以把水體拓展到1.8萬方，以500兆瓦的風電場為例，如果都采用“明漁一號”的裝備，整體的收益率可以提高1.5%。

“明漁一號”的抗臺性能也是經過臺風檢驗的，今年9月份蘇拉在廣東登陸，“明漁一號”直面臺風，過后裝備一切都正常。左下角是臺風期間通過遠程監控看到的內部情況，風浪還是非常大的。右側圖是第二天對智能投喂做察看，從魚去吃餌料的情況來看，魚群的狀態還是不錯的，這臺裝備相當于是被臺風認證過的。

“明漁一號”得到多家主流媒體的關注，像央視新聞聯播、廣東新聞聯播、新華網、人民網等等。目前這臺樣機在試養殖中，預計今年11月底就可以出漁。

這款是可以作為風電場海上運維基地的網箱，這款裝備可以在臺風區無掩護海域進行運營，最高可以抵抗17級臺風。上面平臺可以作為運維基地，為運維人員提供日常生活保障，一方面幫助業主減少發電量損失，在運維船成本上也有很大的提升。平臺擁有智能漁業系統，可以實現自動洗網和收魚等功能。

它上艦區域拓展性非常強，可以通過搭載不同的模塊實現風漁+旅游觀光多功能開發，幫助我們打造多功能的海上平臺。

裝機網箱適用于水深超過20米的海域，它的應用范圍也是非常廣的，它的養殖水體、上艦的功能可以經過設計，建造周期是12-15個月，以目前完成的裝備來看，可以抵御17級臺風。

這款裝備從概念設計開始，到現在形成全套的設計，完成結構強度分析，裝機承載力分析，碰撞分析，電器、管路等設計工作。

它可以實現哪些功能？首先是投喂，餌料利用率可以達到95%。魚臉識別可以進行測量，幫助我們對它有精準的把握。我們6萬立方的養殖水體，收魚其實是挺難的，我們可以通過吸魚泵把它吸到船上直接運走，對于活魚的損傷率也非常低。

此外，配備自動洗網系統，機器人它的清潔效率可以達到每小時2000平米。

平臺搭載智能監控監測系統，可以對水質、投喂情況、海上天氣情況進行監控，通過大數據綜合管理平臺，對各系統收集上的數據進行匯總分析，最后得到智能化方案策略，幫助我們進行智能管理。這個平臺所得到的數據，可以用于科研和國防。總結與展望，風漁融合是明陽的選擇，我覺得也是大勢所趨。明陽現在已經具備全方位全生命周期的融合方案設計能力，以及全海域全地形的裝備研發能力，隨著明陽一號的正式落地和養殖成功，明陽又邁出堅實的一步，后續會設計出更多的融合方案，推動傳統的海上風電場向綜合能源場轉型，實現海洋強國的夢想。

以上是我所有的分享，感謝大家的關注，謝謝。