共場域融合指的是在海上風電場區(qū)域內(nèi)部規(guī)劃海洋牧場養(yǎng)殖區(qū)域，利用海上風電機組之間的空白海域，進行海洋漁業(yè)養(yǎng)殖。 一方面通過外圍的海上風電結構設施保證漁業(yè)養(yǎng)殖設施的安全，防止附近船舶失控碰撞，防止外部惡劣環(huán)境的影響。另一方面，在海上風電項目的設計階段，對海洋牧場及其他需要供電產(chǎn)業(yè)進行接口預留，從而實現(xiàn)在基本不增加風電造價的前提下，實現(xiàn)海洋牧場在建設期的自由化，實時建成實時接入，自由擴展用海規(guī)模，自行確定養(yǎng)殖品種。
1“海上風電+人工魚礁”融合方案
“海上風電+人工魚礁”的融合方案主要通過在固定式風電基礎周圍投放人工魚礁，并在礁群上設立一定數(shù)量的光源，形成有利于海洋生物的仿自然生態(tài)環(huán)境，一方面可以吸引魚類聚集和產(chǎn)卵，養(yǎng)護漁業(yè)資源，另一方面可以達到風電樁基礎沖刷防護的效果，如圖1所示。在海上風電場中投放人工魚礁可以改善海域生態(tài)環(huán)境，營造海洋生物棲息的良好環(huán)境，為海洋生物提供繁殖及生長的人造場所，進而達到保護、增殖和提高漁獲量的目的。“海上風電+人工魚礁”融合方案主要重生態(tài)效益。
圖1“海上風電+人工魚礁”融合方案
山東昌邑海洋牧場與三峽300MW海上風電融合試驗示范項目是“海上風電+人工魚礁”的融合方案的典型代表，該項目通過在海上風電場中投放產(chǎn)卵礁、集魚礁和海珍品礁等，為海洋生物提供人工棲息及繁殖場所，改善海上風電場海域的海洋生態(tài)環(huán)境。
2 “海上風電+貝藻類”融合方案
“海上風電+貝藻類”融合方案是將貝藻類養(yǎng)殖浮子和繩索組成浮式筏架，并通過纜繩將筏架固定于海上風電場區(qū)域海底，使藻類和貝類幼苗附著在浮筏上懸掛的繩索上進行養(yǎng)殖，如圖2所示。“海上風電+貝藻類”融合方案與海上風電場不存在結構融合，潛在沖突較小，布設方便。
圖2 “海上風電+貝藻類”融合方案
目前，對藻類和貽貝養(yǎng)殖的研究是風漁融合養(yǎng)殖品種研究中最豐富的，從目前歐洲相關研究來看，貽貝養(yǎng)殖是風漁融合項目收益的主要方式，而藻類養(yǎng)殖的經(jīng)濟性較差，具體項目見表1。但是，由于風漁融合養(yǎng)殖品種的地區(qū)差異性較大，不同地區(qū)要進行不同分析，陳灝等通過研究分析了廣東省海上風電場中建設馬尾藻養(yǎng)殖場的可行性，證明了“海上風電+馬尾藻”融合方案在廣東省具備實施經(jīng)濟性。
表 2 “海上風電+貝藻類”融合項目
3“海上風電+養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案
“海上風電+獨立養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案是根據(jù)不同養(yǎng)殖品種需求、水深、海洋環(huán)境條件等將不同類型的養(yǎng)殖網(wǎng)箱布設在海上風電機組之間的空白海域，通過海上風電場為海洋牧場供電，實現(xiàn)海上風電與海洋牧場共場域融合，共同建設、共同運維。根據(jù)不同型式的養(yǎng)殖網(wǎng)箱裝備可以采用不同形式的融合方案。養(yǎng)殖網(wǎng)箱裝備的選擇需根據(jù)養(yǎng)殖品種、環(huán)境條件、智能化、經(jīng)濟性要求等因素具體選擇：
1)滿足養(yǎng)殖品種的實際需求： 不同魚類生活習性不同，應匹配相應的養(yǎng)殖方式，如石斑魚不適合大規(guī)模水體養(yǎng)殖，金鯧魚適合大型網(wǎng)箱養(yǎng)殖等。
2)環(huán)境因素： 根據(jù)水深、波浪、極端海況等條件，定制設計對應的養(yǎng)殖設施。
3)智能化要求： 自動投餌機、網(wǎng)衣清洗機器人、智能監(jiān)測系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等智能化設備是保障深遠海養(yǎng)殖活動有序開展、把控養(yǎng)殖風險的重要手段，根據(jù)最終養(yǎng)殖方案，匹配對應設備系統(tǒng)。
4)經(jīng)濟性要求： 重力式HDPE網(wǎng)箱、深遠海桁架式網(wǎng)箱等養(yǎng)殖裝備的投資差異極大，如一個100m周長的抗風浪型HDPE網(wǎng)箱的價格多在100萬元以內(nèi)，而一個60000m3深遠海桁架式網(wǎng)箱的投資可能高達近億元，因此分別對應不同養(yǎng)殖模式、運維方式、附加經(jīng)營模式等，影響投資經(jīng)濟性評估。目前，主流的海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱主要分為3類，分別是重力式網(wǎng)箱、桁架類網(wǎng)箱以及養(yǎng)殖工船。“海上風電+獨立養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案主要采用“海上風電+重力式網(wǎng)箱”及“海上風電+桁架類網(wǎng)箱”2種方式，具體融合方式如圖3所示。
圖3 “海上風電+養(yǎng)殖網(wǎng)箱”融合方案
4“海上風電+休閑漁旅”融合方案
“海上風電+休閑漁旅”融合方案是以海上風電場能源資源為基礎，結合具備先進養(yǎng)殖設施的海洋漁業(yè)生產(chǎn)人工浮島平臺和深海智能網(wǎng)箱，形成風電場能源轉(zhuǎn)化、漁業(yè)生產(chǎn)、休閑旅游、環(huán)境保護的海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)綜合體。
“耕海一號”是“海上風電+休閑漁旅”融合方案的典型代表，“耕海一號”將海上風電、漁業(yè)養(yǎng)殖、智慧漁業(yè)、休閑文旅、科技研發(fā)、科普教育等功能集成于一體，年可接待游客5萬人次以上，是全國首座綜合性、示范性、集成性的智能化大型現(xiàn)代生態(tài)海洋牧場綜合體平臺，詳見圖4。
圖4“耕海一號”漁旅綜合平臺
共場域融合方案將海上風電與海洋牧場在結構上盡量分離，相互獨立，互不干擾，海上風機與海洋牧場分布相對松散，技術風險低，是當前近海海域海上風電和海洋牧場融合的優(yōu)選方案。 但是，這種融合方式屬于空間融合，在結構融合和功能融合方面還存在一些缺點，雖然海上風機與養(yǎng)殖網(wǎng)箱處于同一海域，但兩者間相對獨立，海洋牧場布置需要考慮海上風機電纜布置、航道布置等因素，削弱了兩者間的協(xié)同增益功能。節(jié)選自《海上風電與海洋牧場融合發(fā)展趨勢與技術挑戰(zhàn)》;原刊于《南方能源建設》作者 | 陽杰 張建華 等
