山东海洋牧场平台发展现状及未来发展重点浅析

文/赵振营 孙利元 丁金强 纪云龙 刘建影 顾华艳

海洋牧场平台建设在山东海洋牧场建设挺进深蓝中占据举足轻重的地位，是拓展海洋牧场发展空间的海上支点。本文对山东海洋牧场平台的建设情况及发展现状进行了阐述，分析存在的问题，并提出了积极建议，以期将海洋牧场平台打造成为海洋牧场陆域与海域有机衔接的“强支点”，为海洋牧场健康、有序、可持续发展提供有力保障。

一、海上平台发展的背景

（一）海上平台

海上平台，是高出海面且具有水平台面的一种桁架构筑物，供进行生产作业或其他活动用。平台一般分为生产设施区、生活设施区和能源动力设备区等。随着海上油气资源的发现，海上平台应运而生，用于海上油气资源的开发与利用。世界上第一座海上石油平台由美国布朗·路特公司设计建造，于1947年安装布放在墨西哥湾。

海上平台的设计、建造和安装技术日趋成熟，作业地点也从早期的海滩、近海逐步迈向深海、远海，平台类型和功能也根据作业海况及作业需求的不同而发生改变。海上平台按其位置是否固定，分为固定式和浮式两种，固定式海上平台又分为桩式、绷绳式和重力式，浮式海上平台分为坐底式、自升式、半潜式和船式。就作业水深而言，固定式海上平台稳定性强但使用水深有限，浮式海上平台适应水深范围较大但稳定性略差。

（二）山东海洋牧场平台

2005年，山东启动以“改善海洋生态、养护渔业资源”为目的的“渔业资源修复行动计划”，带动了渔业相关产业的快速发展。2014年，山东省加快推动海洋牧场建设，提出“投礁型、田园型、底播型、装备型、游钓型”五大类海洋牧场协同发展的新理念，促进了渔业增养殖业由近岸走向深远海，缓解近岸养殖压力，同时推动一二三产业融合发展，打造“新六产”，重点带动了海上体验、休闲海钓等高附加值产业发展，引导海洋渔业发展走向深蓝。当前，海洋牧场发展需要一个海上“支点”，也就是海上平台。我国海上平台的设计建造起步较晚，但后来居上，目前海上平台设计建造技术已位于世界前列。山东省凭借强大的装备建造技术，致力于研发海洋牧场迈向深蓝的“海上支点”——海上平台。

2015年，第七代超深水半潜式平台在山东建造完成并交付，其最大作业水深首次突破3600米，刷新了当时世界最大作业水深的纪录。2016年7月，全国首个服务于海洋牧场的海上平台“六十里1号”自升式多功能海洋牧场平台在山东龙口中集来福士基地交付，其具备海洋水质、水文、气象监测、海上值守瞭望等功能，还能借助海洋牧场直接为休闲垂钓、海上观光提供舒适安全场所，更大范畴延长休闲渔业产业链。该平台的启用为海洋牧场的管理和休闲渔业发展起到极大的促进作用。

二、海洋牧场平台的建设概述

（一）海洋牧场平台的功能及要求

为规范海洋牧场平台审批、建造及运营行为，保障海洋牧场平台安全、规范、高标准建设，原山东省海洋与渔业厅依据原农业部渔业船舶检验局《关于同意在山东省开展休闲渔船及海洋渔业装备检验管理试点工作的批复》，于2017年研究出台《海洋牧场平台试点管理暂行办法》，指出海洋牧场平台是在海洋牧场区域内设置的，用于开展海洋牧场生态环境监测、海上管护、牧渔体验、生态观光、安全救助等工作的设施，并明确海洋牧场平台按其停泊方式可分为固定式和浮动式两种。

海洋牧场平台是海洋牧场建设、管护、运营等方面的陆域延伸支点、海中根据地。在平台建造方面，除涵盖生产设施区、生活设施区和能源动力设备区等基本功能区外，还可以根据功用与自然条件的不同调整平台结构，增添所需设施。除此之外，海洋牧场平台必须配备垃圾处理设施，使用清洁能源。

（二）海洋牧场平台的建设现状

2017年，山东省把海洋牧场作为“海上粮仓”建设的主战场，大力推广省级以上海洋牧场示范项目，提升海洋牧场装备水平。针对山东海域水文、底质特点，设计海洋牧场平台类型，形成自升式、半潜式、漂浮式、可移动式四大类型平台格局（如图1），满足各类海洋牧场的发展需求。

截至2020年上半年，山东建造完成自升式、半潜式、漂浮式、可移动式四类海洋牧场平台共计48座，其中自升式平台29座（大致分布如图2）。海洋牧场平台的投用，有效解决了我国在开发海洋资源和管理渔民作业过程中面临的生态监测、海区管护、安全保障、能源供给等问题。山东省今年将启动财政资金股权投资改革试点，对海洋牧场建设支持方式由直接补助调整为股权投资，进一步强化市场作用、释放市场活力，发展重点向生态化、信息化、智能化、装备化、深远海等方向倾斜，为海洋牧场平台的下一步发展谋划方向。

三、海洋牧场平台建设存在的问题

（一）海洋牧场平台维护、升级困难

2020年距山东第一座海洋牧场平台交付使用已近四年时间，绝大部分平台也使用将近三年之久，平台维护检修频次逐年升高。海洋牧场平台布设在海中，海况复杂、海水腐蚀性强、空气湿度大，随着平台使用年限的增加，平台整体维护检修面积扩大、检修难度增加、检修费用提高，特别是自升式平台的桩腿、半潜式平台的浮体等水下结构部分的检修尤为复杂。此外随着海洋牧场的快速发展，人们对海洋牧场平台的功能要求越来越高、需求变化越来越快。重新设计建造海洋牧场平台成本高昂，企业难以承受，最经济的方式就是能在平台原有基础上进行升级改造。山东的主流海洋牧场平台是自升式，钢制自升式平台的工艺、结构、配重等是根据海底勘探情况、水深、风浪流主方向、桩基承载力、配重平衡等要素进行科学计算设计而来，若需在其原有基础上增设大型新设备，需对整体工艺、结构、配重等方面重新校核，并且由于海况复杂，海上施工也面临着诸多的困难，造成海洋牧场平台的升级改造存在困难。

（二）海洋牧场平台的绿色能源供应不足

海洋牧场平台与大型智能深水网箱等深远海渔业装备设施，存在能源供应问题。这些大型渔业设施还处在起步阶段，在设计建造时虽配备了风力发电、光伏发电等模块，但产生的电力只能供应照明、水下观监测设备使用，对于吊装设备、自升式平台的液压起降设备等耗电量大的设备大多采用柴油机发电的传统供电方式。风力发电受部署海区风力大小影响，光伏发电受太阳能电池板布放空间限制，风力和光伏发电无法满足目前实际需求。因此，绿色能源供应问题是困扰海洋牧场平台发展的又一大难题。

（三）海洋牧场平台信息系统及自动化系统亟需升级

目前，海洋牧场平台仍处于探索阶段，其信息系统的建设程度与应用需求仍存在差距。如信息处理缓慢，信息共享通道不畅，信息处理系统亟需升级。对水文气象指标和海域理化指标的信息采集设备配备有限，采集信息种类不够全面等。平台信息系统建设不足，也使得其自动化水平有限，许多自动化操作无法实施，设备操作使用及日常检修维护还是以常规人工参与为主，无法实现平台自我检测。

四、对策建议

海洋牧场平台是海洋牧场建设、管护、运营等方面的陆域延伸支点、海中根据地，在海洋牧场建设管理、渔业资源开发挺进深远海之中占据重要位置，支点作用显著。在引导建设海洋牧场平台过程中，要加强海洋牧场平台的信息化建设，不断提高其自动化智能化水平，优化平台的结构设计与功能配置，打造建设海洋生态牧场综合体的“海上空间站”。

（一）结合实际需求引导海洋牧场平台造型设计迈向多样化

海洋牧场平台是根据牧场管护运营单位生产作业需求，借鉴海上石油钻井平台的功能作用而演生出来的，海洋牧场平台自身的概念设计方面亟需进一步加强。将海洋牧场平台的设计眼光放长远，为未来的可能性功能需求提供发展预留空间，探索平台的功能模块化设计，根据需求变化可不受结构限制而自由拼接组装，方能极大降低海洋牧场平台后期升级改造难度和成本。目前，山东海洋牧场平台以自升式平台居多，四根桩腿支撑方形上部工作平台，上部工作平台可通过液压装置沿桩腿升降。但上部工作平台的结构外型较为单一，建议在满足六大功能基础上根据自身海洋牧场特色，设计建造结构造型多样化并体现海洋牧场元素的平台，如日照顺风阳光国家级海洋牧场示范区的“阳光1号”，空中俯瞰犹如一只巨大的海星，造型新颖、吸引眼球。同时开发更多休闲娱乐项目，使其对社会公众更具吸引力，为大力发展休闲垂钓、观光游览、渔事体验提供特色硬核载体。

（二）探索海洋牧场平台的稳定能源供应路径

中国要实现建设海洋强国战略，首先要解决海上能源供给问题。传统柴油机发电，操作复杂，容易污染海洋和大气环境，随着科技的不断发展，我国准备研究采用波浪能等清洁能源作为太阳能、风电的有力补充，构建海上区域微电网，以更加绿色、安全、稳定的能源供应方式替代传统柴油机发电。争取突破能源瓶颈，实现极端气象条件下平台电力供给不间断，充分释放海洋牧场平台的发展潜力。

（三）加强海洋牧场平台信息系统和自动化操作系统建设

我国对5G通信技术的研究应用已赢得先机，使得我们领先世界迎来5G时代的到来。将5G技术融入海洋牧场平台信息系统的建设可以提升作业的安全性、精准度。在信息采集方面，丰富牧场海域主要理化指标、水文气象指标，以及相关生产经营信息等，更新信息采集设备设施，使采集的信息数据更可靠，同时也有加强海洋牧场平台信息处理能力。平台作为海洋牧场装备模块之一，要注重打通其与其他单元模块的信息传输壁垒，以期实现信息数据的全面整合与分析利用，有效提高海洋牧场平台与陆域、管护船只等模块的信息传输与处理水平，实现多模块的信息共享，也要与即将建成的山东现代化海洋牧场综合管理平台实现信息数据的互联互通。将5G信息处理技术与海洋牧场平台操作系统相结合，大幅提高平台自动化、智能化水平，使得海洋牧场平台设备应用向着便捷化、自动化方向发展。将平台自检、水下作业、结构校核等工作从人力化转变为自动化，不仅解放了人力，降低作业风险，还将达到海洋牧场平台功能最大化和运维成本最小化。