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成本太高?深海渔场的技术难题,工程师如何破解?

2018-10-09 09:56:00  中国水产养殖网  出处:UCN国际海产资讯        浏览量: 2923 次 我要评论
挪威萨尔玛集团的“海洋1号”


将石油钻井平台技术应用到深海渔场,既要保证重量提高抗风浪能力,又要尽可能节省材料降低成本,运费太高也是另一大需要解决的问题。工程师们独运匠心,克服技术困难,为未来海水养殖业铺平道路。
 

文:Louis Harkell
译:胡路怡


深海渔场,被一批业内人士誉为养殖业的“圣杯”。去年,挪威萨尔玛(SalMar)集团向中船重工武船集团订购的首座 “海洋1号(Ocean Farm 1)”深海渔场成功交付。SalMar集团创始人Gustav Witzoe(魏佐)先生接受央视采访时,对中国制造给予了极高的评价,并称深海渔场将是未来三文鱼养殖的标杆工程。

“海洋1号”直径110米,高69米,容量25万立方米,安装了2万个传感器,100多个监控设备和100多 个生物光源,配备全球最先进的三文鱼智能养殖系统,可养殖三文鱼150万条。

可是,“海洋1号”的单位造价高达6,000万美元。“并非所有水产企业都像SalMar公司那般富有,也不是所有国家都能像挪威一样走在时代前列。”迪玛仕(De Maas SMC)船舶技术咨询公司创始人兼总经理Phillip Schreven分析道,“在技术上,深海渔场与海上石油天然气平台有着很多的类似之处,但高昂的造价在很大程度上限制了其经济可行性。”

迪玛仕是一支由荷兰工程师牵头的船舶技术咨询团队,并在青岛注册了公司,专注船舶、海上油气平台、海洋可再生能源、深海渔场项目的设计咨询服务。公司自主设计的“SSFF150”半潜式深海渔场目前在福州马尾造船厂建造,建造周期六个月。

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“SSFF150 ”半潜式深海渔场(图源:De Maas)


“四年前,迪玛仕开始涉足中国水产养殖业。我们的工程师开始收集资料,与业内人士交谈,了解他们的需求,参加了不计其数的会议。”Schreven说,“虽然我们在水产养殖领域资历尚浅,但我们的优势海洋油气开采技术可套用至深海渔场,许多远海离岸养殖项目的设计公司也都有油气技术背景。”

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迪玛仕深海渔场在福州马尾造船厂生产


“后来,中国政府开始重视环境问题,取缔污染严重的生产项目,水产养殖业成为整顿的重点。而在另一方面,政府开始大力推动远海养殖业的发展,决心向挪威学习借鉴成功的经验模式,尤其看到‘海洋1号’这般疯狂的创意,激发了许多人的创新热情。”

中国水产养殖产量占全球的三分之二,是世界最大的水产品消费市场,中国也有全球领先的造船工业和完备的供应链,具备了大力发展深海渔场的所有基本条件。

“美国不行,欧洲也不行,除中国外没有任何一个国家能搞得起深海渔场。我们会一直留着中国,专注发展中国。”Schreven说。

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福州马尾的迪玛仕团队成员


成本与风险的两个矛盾体

“远海气候状况风云变幻,要抵御强风海浪,深海渔场就必须要大型化,增加容积和重量,提升稳固性,这就意味着要增加钢筋材料的用量,抬高了成本。”Schreven说,“而我们的设计,会考虑保证容积的条件下,尽可能降低重量,减少钢材用量。水泵和喂料系统设备,我们也会适当做大,以适应远海养殖。渔场内置柴油发电机、太阳能板和小型应急发电机。这些增加的成本,可用提升养殖生物量来抵消。”

“我们设计的深海渔场,可潜入海平面下,在海洋风暴最强的时刻规避‘浪差’。如果暴露在海面,渔场结构必须十分稳定,必须足够重,才能承受巨大的风吹和浪打;但降至2-3倍浪高以下的水面,渔场就不怎么受海浪的影响。”Schreven说。

“我们在中轴处设计了直径70米的浮床,通过进水和排水调节渔场升降(下图)。”Schreven说,“当然,我们也会不断地改良设计,如同研发苹果手机,最新款的iPhone10比老款手机有着天壤之别。”

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迪玛仕深海渔场vs海洋1号


“萨尔玛公司的‘海洋1号’,是挪威著名的工程公司Global Maritime设计的,这是一款绝对安全可靠的设计。”Schreven说,“不过,海洋1号不是半潜式的深海渔场,它要直接对抗强风大浪,体积重量就非常庞大,如此一来成本就是个问题。”

“我们设计的渔场直径140米,高度12米,容积15万立方米,单位造价人民币1-1.3亿元(1,500万-1,900万美元),是海洋1号的三分之一。换算以后,每立方养殖水体的成本是650元。”迪玛仕销售经理Carol Shang表示,“每立方水体的造价是衡量成本的重要指标。与传统的近海网箱养殖比较,这个价格成本有着相当的竞争优势。另外,迪玛仕渔场的使用寿命长达30-35年,所用的铜合金材料经久耐用,减少维护成本和污损生物富集。”

“我们的技术不仅面对中国市场,还要向全球出口。有些国家的远海网箱设在岛礁的背风面,避免风浪的直接冲击。但不是所有的国家都有合适的海岸峡湾与岛屿,能规避风浪,因此在设计上,我们必须保证渔场能够承受最恶劣的环境条件。”Schreven说,“尤其在东亚和东南亚,台风问题尤其严重,风力时速有时能达到200公里。海上油气平台可以做到岿然不动,因为足够重。他们可以不计成本,但我们的远海养殖却完全行不通。”


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“海洋1号”船运至挪威

“萨尔玛的海洋1号没法拆装,所以运输比较费事,从中国到挪威海运成本就高达700-1,000万美元。而我们的产品可以做到自由拆装,比如,新西兰某商家订购我们的产品,在中国制造的模块部件可以装进集装箱,运到目的地后组装成套。”Schreven说。

外企PK国企

在中国,迪玛仕团队的竞争对手是国企中船重工旗下的子公司武船集团。这家国企拥有员工总数11,000余人,而迪玛仕在中国的团队仅30人。

“我们曾与武船集团共同竞标海南的一个项目,原以为中标的概率很高,但最后拿到项目的是武船集团。”Schreven说,“海南项目总价人民币60亿元,由海南省政府和国有银行出资。我不清楚为什么标价会这么贵,相比之下,萨尔玛订购的五个深海渔场也才3亿美金。”

“虽然未能中标,我们从不放弃。去年夏季,我们拿到了福建的项目,总投资1亿元,在马尾造船厂开建。第一座深海渔场将在2019年第一季度交付,承租给福鼎海鸥水产公司养殖大黄鱼。”

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深海渔场国际标准

深海渔场作为未来远海养殖的标杆,美国船级社(ABS)已开始涉足该领域的标准制定。 ABS大中国区总经理Andrew Lipman称:“迪玛仕公司与ABS密切合作,每款设计我们都要进行评估审核,看其是否达到了国际标准。”

“ABS制定标准的第一步,要通过中国海事局、中国海防警卫队、美国海岸警卫队等法定机构的认可。”Lipman说,“第二步,在建造的过程,我们的驻地人员要考察各项生产标准,如焊接标准、发电标准、水泵标准等等,这些都是业主们比较关心的问题。”

“工程安装完毕,我们要进行一系列的调试,系泊系统的强度非常重要,设计必须有一定的水平。在30-35年产品使用期内,你还要定期维护,每年我们都会派遣人员过去检查。”

“如果有外包项目,我们还要看承包商的资质,看他们是否申请了ISO9000认证。在油气平台建造上,有些标准已相对成熟,焊接标准、金属类型、金属厚度等都有明确的标准规定。”

“标准也分很多类型,有政府标准和第三方标准之分。ABS用的主要是美国标准,而挪威和英国的标准与我们的有所不同。我不会说我们的标准一定比他们的好,但在海上油气开采领域,ABS的标准应用最广。”Lipman说。

“ABS将出台远海水产养殖设备标准手册,涵盖设计、结构、定位等一系列规则。我们目前在收集业内评论 ,也咨询了飞利浦、马克这样的资历公司。编撰手册是非常耗时耗力的,我估计要花费1,500-2,000工时。为了把所有细节都考虑进去,中国和美国休斯顿团队的所有职员都在全力以赴。”
投稿信箱:tougao@shuichan.cc
发布人:汪杨
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