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1、青岛森科特智能仪器有限公司海上风电与海洋牧场融合发展模式实践与展望海上风电与海洋牧场发展现状海洋牧场现代化技术与装备融合实践与展望目录第一章海上风电与海洋牧场发展现状据世界能源展望报告2019预测:1、未来全球能源消费总量将持续增长;2、2030年全球电力需求预计达到约36万亿千瓦时,较2018年增长约47%;2050年全球电力需求预计达到约61万亿千瓦时,较2018年增长约150%;3、当前的能源结构及开发模式无法满足未来全球市场化的需求。24.536612018年2030年2050年全球电力需求(预计)世界能源需求辽宁河北山东广东福建江苏浙江上海天津广西海南台湾大西洋地中海北海波罗的海挪威
2、瑞典芬兰法国德国波兰西班牙英国意大利2019年11月,在哥本哈根召开的欧洲海上风能大会上,欧洲风能协会发布了我们的能源,我们的未来报告,规划至2050年装机450GW,其中北海、大西洋和波罗的海海域规划380GW,地中海区域规划装机70GW,海上风电将结合海水制氢、海洋牧场等新模式,成为未来能源发展的核心。单位:GW国家(区域)英国荷兰法国德国丹麦挪威波兰爱尔兰瑞典芬兰比利时立陶宛拉脱维亚爱沙尼亚地中海区域法国西班牙葡萄牙合计规划容量80604036353028222039450省份广东广西海南福建浙江江苏上海山东河北辽宁合计批复容量9.85/3.9513.36.4714
3、.756.1512.755.61.974.7450 GW75 GW国家“十三五”规划数据世界海上风电发展海洋牧场发展现状 发展现状:自2015年起,我国海洋牧场建设进入快速发展期,2018年底,我国已完成64处国家级海洋牧场建设,产生直接经济效益超过319亿元、生态效益超过604亿元,年度固碳量超过19万吨,年可接纳游客超过1600万人次;未来规划:国家级海洋牧场示范区建设规划(2017-2025年)修订版,提出2025年在全国创建国家级海洋牧场示范区200个,截止2022年12月,共有169个国家级海洋牧场获得批准认证。国家级海洋牧场建设情况国家级海洋牧场规划(2021年-2025年)部分数
4、据来源:2019年农业部国家级海洋牧场示范区建设规划(2017-2025年)24050607080福建 广东 广西 海南 河北 江苏 辽宁 山东 上海 天津 浙江国家级海洋牧场分布2023年国家级海洋牧场分布海洋牧场是发展趋势,山东可以搞试点。习近平2018年6月,习近平总书记烟台视察 以山东为例进行海洋牧场介绍建设“投礁型、游钓型、底播型、田园型、装备型”五种类型海洋牧场。在深远海建设以大型智能网箱、深海养殖工船、养殖平台为主要设施的装备型海洋牧场,2022年 山东建成国家级海洋牧场67处,国家级海洋牧场占全国的40%。投礁型海洋牧场游钓型海洋牧场
5、底播型海洋牧场田园型海洋牧场装备型海洋牧场山东海洋牧场介绍-建设“五型海洋牧场”山东海洋牧场介绍-海洋牧场第一阶段:人工鱼礁投放山东海洋牧场介绍-海洋牧场第二阶段:平台建设山东海洋牧场介绍-海洋牧场第三阶段:网箱建设海洋牧场发展方向:信息化、智能化、无人化第二章海洋牧场现代化装备与技术多功能海洋牧场平台深远海智能网箱休闲渔业综合体其他海洋牧场装备 典型海洋牧场装备海洋牧场装备核心系统-智能化作业系统介绍大数据平台数字化养殖管理系统水下生物监控系统智能作业机器人系统水质、水动力监测系统雷达光电看护系统气象系统剖面观测系统投喂控制系统-水面安防系统能源管理系统 双目摄像 云台摄像 声纳 溶解氧 温
6、盐深 叶绿素 流速流向 波浪 网衣清洗 死鱼回收 补网 充电 水声定位系统实现海洋环境监测、生物量统计、精细投饵、网衣清洗、网衣维护、鱼类行为分析、病害诊断、养殖决策系统自动运行、可远程操控;实现无人化养殖。微波、卫星系统智能化作业系统介绍大数据平台数字化养殖管理系统剖面观测系统安防系统能源管理系统微波、卫星系统1、海洋立体剖面观测系统系统实现从海底到海面的水质参数、水动力参数、摄像等的剖面观测;系统一套传感器替代了多套传感器,节约成本并获得百倍数据量,维护方便。智能化作业系统介绍雷达光电联动系统以雷达、光电为主要传感器,主动探测水面各种移动和固定目标。通过对水面目标的筛选、跟踪、区域警戒、光
7、电联动等功能,实现对水上船只等目标的24小时实时监控、取证和航迹的实时监控与记录,将极大提高水域的综合管控能力和水平。起到看护网箱和海域的作用。2、雷达光电系统智能化作业系统介绍3、水下生物监控系统系统包括自研双目摄像机,水下云台摄像机 完成鱼类种类识别、尺寸和重量的测量;声纳系统完成 鱼类数量的统计;水下声呐-双目生物资源评估系统智能化作业系统介绍原图水下图像增强(浑浊水成像)目标识别鱼实例分割全自动尺寸、重量测量水下生物监控系统-人工智能技术示例:完整性判别+损伤检测声纳扫描数量统计Faster R-CNN(region-proposals+Convolutional Neural Net
8、works)自建深度神经网络个体识别智能化作业系统介绍4、智能作业机器人智能网衣观测、清洗机器人 搭载视觉系统、声学定位通讯设备惯性导航,机器人搭载多台水下高清摄像机,分布在机器人周边,可以有效大范围的进行拍摄,并搭载清洗机构实现网衣自主清洗。智能化作业系统介绍水下作业机器人水下清洗作业机器人水下清洗作业机器人海上风电巡检机器人海底爬行车尺寸:长 2100 mm,宽1300 mm,高 1800 mm;重量:1500kg标准下潜深度:3000m;负载能力:200-285kg;最大游动速度:1.5 m/s;最大爬行速度:1 m/s;ROV与履带底盘可拆卸式,分别可做为独立单元。应用领域:科学考察海
9、底取样海底探矿海底管路检查水下设备检修水下作业机器人5、数字化养殖管理系统数字化养殖管理系统是深远海网箱作业系统的大脑,指挥各系统协同作业,并通过通信系统与岸站大数据系统实时通信。大数据系统实时采集各个网箱、平台的水质、水动力、气象及海洋生物的各项数据、信息;并远程操控各个设备。利用采集的数据进行分析,建立模型,指导深海养殖、服务于海洋气象、海洋环境监测。智能化作业系统介绍智能化作业系统介绍投入使用的智能网箱长鲸一号耕海一号国鲍一号经海一号智能化作业系统介绍全球80%农用地用于动物养殖,到2050年食物增量的土地空间受限;未来水产养殖的新空间在海洋深远海;深蓝渔业是21世纪蓝色蛋白质计划的基石
10、。深远海养殖新能源供给是亟待解决的问题。经海系列单个网箱的用电量在600kW智能化作业系统介绍第三章融合实践与展望海上风电/海洋牧场单独发展瓶颈海上风电+海洋牧场融合发展意义提供优质动物蛋白,改善居民膳食结构;调整渔业产业结构,实现渔业转型升级;养护海洋生物资源,改善海域生态环境;推动海洋经济增长,助力海洋强国战略。共用同一海域,提高集约节约用海效率;形成立体开发模式,提高海洋资源利用率;共用同一支撑基础,降低海洋资源开发成本;形成海洋资源开发新模式,助力产业升级转型;形成优势互补,解决单一海洋资源开发模式的瓶颈难题;提高海洋资源开发水平,提高海洋经济、社会及生态效益。开创“海上粮仓+蓝色能源
11、”新模式,实现现代化海洋牧场产业和海上风电产业双赢升级!海上风电+海洋牧场融合发展可行性风机噪声传播途径示意图风场聚鱼效果图 海上风电对海洋牧场影响风机噪声:海上风电机组主要为低频噪声,湮没在海洋环境背景噪声中;风电磁场:尚未有研究或试验明确表明风电磁场对渔业养殖有较大影响;聚鱼效应:研究数据表明风机基础类似鱼礁功能,具有明显聚鱼效应;栖息场所:荷兰研究表明,海上风电场已经成为生物群落的新栖息地。海洋牧场对海上风电影响风场破坏:渔业养殖装备若发生移位,可能会造成风机或电缆破坏;运维影响:渔业养殖装备位于风电场区域,可能会影响运维交通通航;解决措施:通过合理风渔融合方案规划与装备设计,可规避上述
12、问题。海上风电场成为海豹、海鸟等生物新的栖息地国内外研究数据和试验结果表明,海上风电与海洋牧场融合发展呈现良好的可行性!海上风电+海洋牧场融合模式探索海上风电+海洋牧场海上风电场+养殖网箱海上风电场+贝藻筏架海上风电场+人工鱼礁/底播海上风电场+多功能海洋平台海上风电场+综合性海洋牧场HDPE圆形网箱半潜式大型智能化网箱坐底式大型智能化网箱单桩基础+养殖网箱/筏架多桩基础+养殖网箱/筏架导管架基础+围网网衣/筏架漂浮式基础+围网网衣/筏架大围网空间融合结构融合系统融合运维管理融合完全融合强弱融合 过程未来展望 现代化、信息化、智慧化海洋牧场建设,将是未来发展大势所趋!基于我国对海洋牧场的建设要
13、求,结合物联网、大数据、人工智能等技术的发展进步,现代化海洋牧场将是未来发展趋势;智能监控监测系统,高精度、智能化海洋牧场监测仪器设备,为现代化海洋牧场建设运营,提供强有力的技术手段与支撑。“海上风电+海洋牧场”融合开发模式将是“十四五”期间海洋资源综合开发的重要方向之一!基于国家对海洋能源开发要求,结合海上风电和海洋牧场产业发展现状与局面,二者融合发展展现出良好的发展前景与空间;三峡昌邑“海上风电+海洋牧场”示范项目获得核准,青洲岛风渔融合国家级海洋牧场获批,明阳沙扒风渔融合项目正式立项“海上综合能源岛”将是未来海上资源/能源开发的最终形态!未来“海上综合能源岛”将成为海上能源开发主要模式,同时海上资源开发及配套产业呈集群化发展。海上风电海洋牧场海上风电+海洋牧场海上综合能源岛谢谢大家!青岛森科特智能仪器有限公司