成本太高?深海漁場的技術難題,工程師如何破解?

2020-12-05 水產頻道
  中國水產頻道報導,將石油鑽井平臺技術應用到深海漁場,既要保證重量提高抗風浪能力,又要儘可能節省材料降低成本,運費太高也是另一大需要解決的問題。工程師們獨運匠心,克服技術困難,為未來海水養殖業鋪平道路。


  深海漁場,被一批業內人士譽為養殖業的「聖杯」。去年,挪威薩爾瑪(SalMar)集團向中船重工武船集團訂購的首座 「海洋1號(Ocean Farm 1)」深海漁場成功交付。SalMar集團創始人Gustav Witzoe(魏佐)先生接受央視採訪時,對中國製造給予了極高的評價,並稱深海漁場將是未來三文魚養殖的標杆工程。


  挪威薩爾瑪集團的「海洋1號」


  「海洋1號」直徑110米,高69米,容量25萬立方米,安裝了2萬個傳感器,100多個監控設備和100多 個生物光源,配備全球最先進的三文魚智能養殖系統,可養殖三文魚150萬條。


  可是,「海洋1號」的單位造價高達6,000萬美元。「並非所有水產企業都像SalMar公司那般富有,也不是所有國家都能像挪威一樣走在時代前列。」迪瑪仕(De Maas SMC)船舶技術諮詢公司創始人兼總經理Phillip Schreven分析道,「在技術上,深海漁場與海上石油天然氣平臺有著很多的類似之處,但高昂的造價在很大程度上限制了其經濟可行性。」


  迪瑪仕是一支由荷蘭工程師牽頭的船舶技術諮詢團隊,並在青島註冊了公司,專注船舶、海上油氣平臺、海洋可再生能源、深海漁場項目的設計諮詢服務。公司自主設計的「SSFF150」半潛式深海漁場目前在福州馬尾造船廠建造,建造周期六個月。


  「SSFF150 」半潛式深海漁場(圖源:De Maas)


  「四年前,迪瑪仕開始涉足中國水產養殖業。我們的工程師開始收集資料,與業內人士交談,了解他們的需求,參加了不計其數的會議。」Schreven說,「雖然我們在水產養殖領域資歷尚淺,但我們的優勢海洋油氣開採技術可套用至深海漁場,許多遠海離岸養殖項目的設計公司也都有油氣技術背景。」


  迪瑪仕深海漁場在福州馬尾造船廠生產


  「後來,中國政府開始重視環境問題,取締汙染嚴重的生產項目,水產養殖業成為整頓的重點。而在另一方面,政府開始大力推動遠海養殖業的發展,決心向挪威學習借鑑成功的經驗模式,尤其看到『海洋1號』這般瘋狂的創意,激發了許多人的創新熱情。」


  中國水產養殖產量佔全球的三分之二,是世界最大的水產品消費市場,中國也有全球領先的造船工業和完備的供應鏈,具備了大力發展深海漁場的所有基本條件。


  「美國不行,歐洲也不行,除中國外沒有任何一個國家能搞得起深海漁場。我們會一直留著中國,專注發展中國。」Schreven說。


  福州馬尾的迪瑪仕團隊成員


  成本與風險的兩個矛盾體


  「遠海氣候狀況風雲變幻,要抵禦強風海浪,深海漁場就必須要大型化,增加容積和重量,提升穩固性,這就意味著要增加鋼筋材料的用量,抬高了成本。」Schreven說,「而我們的設計,會考慮保證容積的條件下,儘可能降低重量,減少鋼材用量。水泵和餵料系統設備,我們也會適當做大,以適應遠海養殖。漁場內置柴油發電機、太陽能板和小型應急發電機。這些增加的成本,可用提升養殖生物量來抵消。」


  「我們設計的深海漁場,可潛入海平面下,在海洋風暴最強的時刻規避『浪差』。如果暴露在海面,漁場結構必須十分穩定,必須足夠重,才能承受巨大的風吹和浪打;但降至2-3倍浪高以下的水面,漁場就不怎麼受海浪的影響。」Schreven說。


  「我們在中軸處設計了直徑70米的浮床,通過進水和排水調節漁場升降(下圖)。」Schreven說,「當然,我們也會不斷地改良設計,如同研發蘋果手機,最新款的iPhone10比老款手機有著天壤之別。」



  迪瑪仕深海漁場vs海洋1號


  「薩爾瑪公司的『海洋1號』,是挪威著名的工程公司Global Maritime設計的,這是一款絕對安全可靠的設計。」Schreven說,「不過,海洋1號不是半潛式的深海漁場,它要直接對抗強風大浪,體積重量就非常龐大,如此一來成本就是個問題。」


  「我們設計的漁場直徑140米,高度12米,容積15萬立方米,單位造價人民幣1-1.3億元(1,500萬-1,900萬美元),是海洋1號的三分之一。換算以後,每立方養殖水體的成本是650元。」迪瑪仕銷售經理Carol Shang表示,「每立方水體的造價是衡量成本的重要指標。與傳統的近海網箱養殖比較,這個價格成本有著相當的競爭優勢。另外,迪瑪仕漁場的使用壽命長達30-35年,所用的銅合金材料經久耐用,減少維護成本和汙損生物富集。」


  「我們的技術不僅面對中國市場,還要向全球出口。有些國家的遠海網箱設在島礁的背風面,避免風浪的直接衝擊。但不是所有的國家都有合適的海岸峽灣與島嶼,能規避風浪,因此在設計上,我們必須保證漁場能夠承受最惡劣的環境條件。」Schreven說,「尤其在東亞和東南亞,颱風問題尤其嚴重,風力時速有時能達到200公裡。海上油氣平臺可以做到巋然不動,因為足夠重。他們可以不計成本,但我們的遠海養殖卻完全行不通。」


  「海洋1號」船運至挪威


  「薩爾瑪的海洋1號沒法拆裝,所以運輸比較費事,從中國到挪威海運成本就高達700-1,000萬美元。而我們的產品可以做到自由拆裝,比如,紐西蘭某商家訂購我們的產品,在中國製造的模塊部件可以裝進貨櫃,運到目的地後組裝成套。」Schreven說。


  外企PK國企


  在中國,迪瑪仕團隊的競爭對手是國企中船重工旗下的子公司武船集團。這家國企擁有員工總數11,000餘人,而迪瑪仕在中國的團隊僅30人。


  「我們曾與武船集團共同競標海南的一個項目,原以為中標的概率很高,但最後拿到項目的是武船集團。」Schreven說,「海南項目總價人民幣60億元,由海南省政府和國有銀行出資。我不清楚為什麼標價會這麼貴,相比之下,薩爾瑪訂購的五個深海漁場也才3億美金。」


  「雖然未能中標,我們從不放棄。去年夏季,我們拿到了福建的項目,總投資1億元,在馬尾造船廠開建。第一座深海漁場將在2019年第一季度交付,承租給福鼎海鷗水產公司養殖大黃魚。」



  深海漁場國際標準


  深海漁場作為未來遠海養殖的標杆,美國船級社(ABS)已開始涉足該領域的標準制定。 ABS大中國區總經理Andrew Lipman稱:「迪瑪仕公司與ABS密切合作,每款設計我們都要進行評估審核,看其是否達到了國際標準。」


  「ABS制定標準的第一步,要通過中國海事局、中國海防警衛隊、美國海岸警衛隊等法定機構的認可。」Lipman說,「第二步,在建造的過程,我們的駐地人員要考察各項生產標準,如焊接標準、發電標準、水泵標準等等,這些都是業主們比較關心的問題。」


  「工程安裝完畢,我們要進行一系列的調試,系泊系統的強度非常重要,設計必須有一定的水平。在30-35年產品使用期內,你還要定期維護,每年我們都會派遣人員過去檢查。」


  「如果有外包項目,我們還要看承包商的資質,看他們是否申請了ISO9000認證。在油氣平臺建造上,有些標準已相對成熟,焊接標準、金屬類型、金屬厚度等都有明確的標準規定。」


  「標準也分很多類型,有政府標準和第三方標準之分。ABS用的主要是美國標準,而挪威和英國的標準與我們的有所不同。我不會說我們的標準一定比他們的好,但在海上油氣開採領域,ABS的標準應用最廣。」Lipman說。


  「ABS將出臺遠海水產養殖設備標準手冊,涵蓋設計、結構、定位等一系列規則。我們目前在收集業內評論 ,也諮詢了飛利浦、馬克這樣的資歷公司。編撰手冊是非常耗時耗力的,我估計要花費1,500-2,000工時。為了把所有細節都考慮進去,中國和美國休斯頓團隊的所有職員都在全力以赴。」



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