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▲我國首個半潛式波浪能養(yǎng)殖旅游平臺“澎湖號”。

 

 

　　▲漁民滿載而歸。 廣州能源所供圖 

 

　　■本報(bào)記者 沈春蕾 朱漢斌 

　　凌晨，廣東省珠海市萬山海域，一艘造型獨(dú)特的大船從海面緩緩上升10余米后，一個巨大的網(wǎng)箱隨之露出海面。

　　“收魚了！收魚了！”伴隨著此起彼伏的吆喝聲，一尾尾肥壯的石斑魚、金鯧魚在網(wǎng)箱里跳躍，漁民們一網(wǎng)接一網(wǎng)地將魚稱重裝船，就等著賣個好價錢。

　　矗立在海面上的大船宛如一座“海上堡壘”，它的名字叫“澎湖號”，由中國科學(xué)院廣州能源研究所（以下簡稱廣州能源所）主持研發(fā)。

　　“‘澎湖號’是我國首個半潛式波浪能養(yǎng)殖旅游平臺?！睆V州能源所海洋能研究室研究員盛松偉近日在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時介紹，“未來，我們將依托具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鷹式波浪能發(fā)電技術(shù)，努力突破海上可移動多能互補(bǔ)平臺大型化、規(guī)?；瘧?yīng)用系列難題，服務(wù)遠(yuǎn)海島礁和海上開發(fā)活動綠色可持續(xù)發(fā)展。”

　　波浪能發(fā)電 

　　“發(fā)電了！發(fā)電了！”2012年12月28日11時，“鷹式一號”波浪能發(fā)電裝置的發(fā)電指示燈再次亮起的那一刻，所有在風(fēng)浪中奮戰(zhàn)的廣州能源所科研人員抑制不住內(nèi)心的激動，興奮地高呼。

　　然而就在不久前，他們剛經(jīng)歷了驚魂一刻。

　　當(dāng)天6時，廣州能源所科研人員將“鷹式一號”從調(diào)試地點(diǎn)拖往投放點(diǎn)的過程中，拖拽裝置的纜繩在波浪的劇烈作用下突然斷裂，裝置瞬間失去牽引，在海面上任意漂流。

　　“當(dāng)時，海上風(fēng)力達(dá)7級，幸虧我們反應(yīng)及時，將預(yù)先掛好的備用系泊錨鏈?zhǔn)站o，‘鷹式一號’才沒有被大海卷走?！笔⑺蓚セ貞浀溃苞検揭惶枴钡竭_(dá)投放點(diǎn)后，按設(shè)定程序拋錨、下潛、調(diào)浮態(tài)、調(diào)負(fù)載，最終在波浪的推動下成功發(fā)電。

　　廣州能源所研制的“鷹式一號”是一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置，可將波浪能轉(zhuǎn)換為電能。談及為什么叫“鷹式”，盛松偉解釋：“波浪能吸波浮體的弧度，看起來特別像鷹嘴，所以稱為鷹式裝置?！?/p>

　　早在1979年，廣州能源所就開始進(jìn)行波浪能轉(zhuǎn)換研究，40多年來傾注了5代科研人員的心血和汗水。其間，波浪能轉(zhuǎn)換研究經(jīng)歷了從近岸到近海再到遠(yuǎn)海的過程，波浪能發(fā)電裝置也完成了從岸式到漂浮式，再到為偏遠(yuǎn)海島并網(wǎng)供電的升級。

　　2002年，盛松偉來到廣州能源所工作，正式開啟了波浪能研究。“波浪能是一種不穩(wěn)定的能源，轉(zhuǎn)換為電能非常困難。”

　　盛松偉告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“當(dāng)年剛好趕上岸式波浪能發(fā)電裝置向漂浮式波浪能發(fā)電裝置迭代的時期，我們希望從國外引進(jìn)一臺波浪能發(fā)電裝置，卻遭遇技術(shù)封鎖。最困難的2006年團(tuán)隊(duì)只剩3個人。”

　　盡管如此，海洋能團(tuán)隊(duì)還是堅(jiān)持了下來，成功研制出鷹式波浪能發(fā)電平臺，突破了波浪能裝置無法穩(wěn)定發(fā)電的瓶頸。2020年6月，我國首臺500KW鷹式波浪能發(fā)電裝置“舟山號”正式交付。目前，全球單臺裝機(jī)功率最大的1MW波浪能發(fā)電裝置即將建成。

　　打造“藍(lán)色糧倉” 

　　2016年，一家漁業(yè)企業(yè)準(zhǔn)備在珠海某荒島建漁業(yè)基地。因島上缺水缺電，該企業(yè)找到盛松偉團(tuán)隊(duì)，希望他們把波浪能發(fā)電裝置拉到基地，保障供水供電。

　　盛松偉從中發(fā)現(xiàn)，海上養(yǎng)殖要從近海走向遠(yuǎn)海，裝備必須解決以下3個關(guān)鍵問題：一是在風(fēng)浪大的外海海域，抗風(fēng)浪能力差；二是能源供給匱乏，無法為漁業(yè)機(jī)械化設(shè)施提供電力；三是缺乏搭載人員、設(shè)施和物資的穩(wěn)定平臺。

　　2019年7月，盛松偉團(tuán)隊(duì)將歷時3年成功研發(fā)的“半潛式波浪能發(fā)電系統(tǒng)”安裝在“澎湖號”上，后者正式下海投入養(yǎng)殖。

　　“澎湖號”長66米、寬28米、高16米，工作吃水12米，采用鋼結(jié)構(gòu)加軟體網(wǎng)結(jié)合形成養(yǎng)殖水體，可提供1.5萬立方米養(yǎng)殖水體；搭載可再生能源裝機(jī)120KW，其中波浪能裝機(jī)60KW、太陽能裝機(jī)60KW，能源自給自足，全部來源于海上可再生能源。

　　盛松偉告訴《中國科學(xué)報(bào)》：“我們利用剛性主體框架與模塊化柔性網(wǎng)衣安全連接技術(shù)，解決了傳統(tǒng)海水養(yǎng)殖網(wǎng)衣難定型、易磨損的難題，有效提升了海水養(yǎng)殖的水體利用效率，減少了因網(wǎng)衣摩擦對養(yǎng)殖魚類造成的損失?！?/p>

　　“在清潔開闊的海洋環(huán)境中養(yǎng)出的魚口感好、品質(zhì)接近野生，能在市場上賣個好價錢?！比涨埃凇芭旌枴笔蒸~的漁民說，去年“澎湖號”養(yǎng)殖的金虎斑全部售往香港并得到客戶認(rèn)可，今年收成可期。

　　“‘澎湖號’不僅包含各種現(xiàn)代化設(shè)備，還擁有生活空間和倉儲空間，實(shí)現(xiàn)了人們在海上體驗(yàn)垂釣的愿望，促進(jìn)了休閑漁業(yè)發(fā)展?！笔⑺蓚ハＭㄟ^團(tuán)隊(duì)的努力，開發(fā)新型波浪能與海洋漁業(yè)結(jié)合的養(yǎng)殖技術(shù)與裝備，使海水養(yǎng)殖由港灣和近海走向開闊海域，打造“藍(lán)色糧倉”。

　　與風(fēng)浪正面“較量” 

　　“我們每年有一半時間出差，不是在海上，就是在去海上的途中?！笔⑺蓚バχf，“遠(yuǎn)海島礁的波浪能豐富，但也給科研人員的工作帶來了危險?！?/p>

　　2020年一次遠(yuǎn)海試驗(yàn)，盛松偉一行4人剛把裝置投放到海上，就來了臺風(fēng)。調(diào)整完裝置后已經(jīng)是凌晨2時，他們直接被困在了裝置上?！翱紤]到早上風(fēng)浪可能更大，我們找來一艘漁船，每人身穿兩件救生衣，從實(shí)驗(yàn)裝置的側(cè)面跳上漁船，才得以安全回來?！?/p>

　　這樣與風(fēng)浪的正面“較量”，盛松偉在過去20年里遇到過五六次。“我們的工作就是跟風(fēng)浪打交道，風(fēng)浪越大的地方波浪能越豐富?！笔⑺蓚バχf。

　　海上天氣變幻莫測，如何在惡劣環(huán)境中保障發(fā)電平臺的安全？為此，盛松偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“恒張力錨泊系統(tǒng)”，先后獲得中國、美國、日本等國的發(fā)明專利授權(quán)。該技術(shù)大幅提高了發(fā)電平臺抗擊臺風(fēng)的能力，可實(shí)現(xiàn)平臺長期駐海運(yùn)行。

　　據(jù)悉，“澎湖號”已經(jīng)無故障連續(xù)運(yùn)行近4年，經(jīng)歷多個風(fēng)暴及一次14級臺風(fēng)正面襲擊，裝置在風(fēng)暴中錨泊牢固、姿態(tài)平穩(wěn)、監(jiān)控正常，無網(wǎng)箱內(nèi)魚群死亡現(xiàn)象發(fā)生。

　　這一切離不開科研人員的實(shí)踐摸索。“科學(xué)家思維與工程師思維不同，需要兩方面同時兼顧、二者有效結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)由方法到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型?！笔⑺蓚ジ袊@道，“科研院所初步實(shí)現(xiàn)了從0到1，但如何實(shí)現(xiàn)從1到10000，讓技術(shù)真正服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還需要很多探索。”

　　談及未來，盛松偉表示，很多先進(jìn)技術(shù)需要探索，如孤立平臺的全直流電力系統(tǒng)，深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖與大型風(fēng)電、波浪能一體化研究等。目前，盛松偉團(tuán)隊(duì)已提前開展相關(guān)技術(shù)布局，希望通過持續(xù)研究，進(jìn)一步提高平臺的先進(jìn)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。