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《人民日报》(2026年06月08日 第 13 版)

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编者按:今年6月8日是第十八个世界海洋日暨第十九个全国海洋宣传日,今年的活动主题为“守护蔚蓝 向海图强”。

浩瀚海洋,蕴藏着丰富的资源。本版推出特别报道,聚焦沿海地区的积极探索,展现海洋科技在保护海洋生态环境、推进资源可持续开发利用、助力生物多样性保护中发挥的重要作用。

全球首台20兆瓦海上风电机组在福建并网发电

提升海洋资源利用效率

本报记者 施 钰

福建漳州市漳浦县海域,海风强劲吹拂,一座174米高的“大风车”上,3支147米长的叶片缓缓转动,扫风面积足有10个标准足球场那么大——这就是全球首台20兆瓦海上风电机组

今年2月,该机组成功实现并网发电,在额定工况下,该机组单机年发电量预计超8000万千瓦时,可满足约4.4万户家庭一年用电需求。该机组实现了全产业链自主可控,关键部件100%国产化,由中国长江三峡集团有限公司与金风科技股份有限公司联合设计、建造和示范应用。

海风浩荡,风能资源充沛。“福建是海上风能资源的‘富矿’区域,受狭管效应影响,福建海域风电设备年等效利用小时数全国领先。”三峡集团福建分公司计划发展部主任杨德说,“此次选择的海域风速常年较高,能有效检验这台示范机组的可靠性。”

风大,对发电是好事,对安装施工而言却是挑战。三峡集团福建分公司生产管理部高级主管张程远介绍,安装叶片时,作业人员身处174米的高空,147米长的叶片被吊装至同样高度,叶片在空中不停摆动。在此环境下,工人要将叶片上的200颗螺栓逐一精准插入风机机舱轮毂的孔洞,误差不能大于2毫米。

这台“大风车”,其安装依靠施工团队的精细高效执行,也离不开各类海洋装备的强力“托举”。2000吨自升式海上风电安装平台“大桥海风”号进行风机运输、安装一体化施工;水下机器人实时采集数据,辅助风机底座的钢管桩与导管架在海面下精准对接;叶片安装时,也有高精度定位及牵引系统实时校准叶片空中姿态……

作为绿色电力的重要供给,海上风电机组在安装与运行中也注重绿色发展。

更大功率的机组带来直观的经济效益与生态效益。相比16兆瓦海上风电机组,应用20兆瓦机组的风电场可减少25%机位点,显著降低用海面积和成本,同时发电效率提升5%,综合推动项目度电成本下降5%—8%。

“在20兆瓦海上风电机组上,我们首次使用了海水冷却技术。”张程远介绍,过去大多采用空冷或特殊液体冷却电机设备,不仅消耗电能,还会占用较大机舱空间,而该风电机组直接抽取海水通入管道实现机舱降温,为机头减重超15吨,节约机舱空间超18%,并有效提升发电量和变流器、齿轮箱、主轴承等大部件的使用寿命。

有趣的是,在实际使用中,张程远还发现,很多海洋生物把风电机组的水下导管架当成了栖息地。

“目前,我们正在探索风电设备与深远海养殖设备的融合。”展望未来,杨德期待,通过风电设备持续创新,进一步提升海洋资源利用效率,“海上风电平台还可以和制氢、制氨、算力中心等融合,实现资源利用的多方共赢”。

水下机器人助力海南珊瑚养护

呵护海洋生态系统健康

本报记者 董泽扬

“唰……”在海南陵水黎族自治县分界洲岛附近海域,一台明黄色的水下机器人正开足马力,在水波涌动的海面上划出长长的尾波。抵达目标区域后,机器人潜入水下,没了踪影。岸上,海南热带海洋学院副教授叶旭东正熟练地操作手柄。这台能自由上浮下潜、横滚俯仰的全姿态水下机器人,成了守护这片“海底花园”的新“园丁”。

缓慢下潜,水下机器人悬停在目标珊瑚礁上方。避障声呐等设备帮助机器人灵活避开各种障碍。打开灯光、录制视频,数据通过零浮力电缆回传,海底景象在屏幕上实时呈现:鹿角珊瑚随着暗流轻轻摇曳,更有鱼群不时亮相。

“和我们背着氧气瓶下潜相比,水下机器人待的时间更久,对珊瑚礁环境的扰动也更小。”叶旭东轻推操纵杆,屏幕上下潜深度、航向角度等数据实时变化。原有的珊瑚礁、新移植的珊瑚断枝……珊瑚状态一目了然。数据显示,分界洲岛周边海域珊瑚覆盖率达30%—40%。在众人的共同守护下,这片水域更显生机。

视线往南,海南三亚市蜈支洲岛海域也有这款水下机器人的身影。与布设在海底各处的摄像机一道,水下机器人搭载的传感器与载荷,正绘制出这片“海底花园”的精细景致。人工鱼礁、火山石平台等构成的栖息地,既让移植的珊瑚植株自在生长,也让水下景观更具观赏价值。栖息于珊瑚丛间的砗磲、穿行其间的游鱼,动静相宜。

“以前只能靠肉眼看,现在能用机器人拍、用人工智能来‘算’。”海南大学教授、海南省现代化海洋牧场工程研究中心首席科学家王爱民介绍,借助水下机器人收集的大量图像和数据,经由人工智能模型辨认、分析,可制作出立体、动态的珊瑚“地图”,为短期抽样调查和长期动态监测提供便利,是珊瑚礁生态保护的“好帮手”。

科技范不只在监测,更贯穿于珊瑚修复的全周期。

种珊瑚,先育苗。当地科研团队采用室内育苗技术,提供适宜的温度、光照、水流和营养物质,营造适合珊瑚种苗生长的“小气候”。在新的培育条件下,科研人员繁育出近60万株珊瑚苗。

育成的珊瑚苗如何入海?无人机将珊瑚苗圃架吊起,放至目标海域,既提高效率,又能减少对珊瑚苗的损伤;水下机器人在海底穿梭,伸出机械臂将种苗固定在人工礁体上。王爱民介绍,通过优化珊瑚种植密度、模拟自然礁体结构,蜈支洲岛近岸海域活珊瑚覆盖率从不足15%提升至37.08%,目前已记录到110余种造礁石珊瑚、超260种鱼类。

监测完毕,全姿态水下机器人逐渐上浮,露出水面。产品研发方、青岛罗博飞海洋技术有限公司总经理刘虎介绍,在海南,企业研发的产品能在海洋牧场、珊瑚养护等场景中得到检验,用户反馈也能助力产品提质升级、迭代更新。

随着环境变化,机器人“园丁”也变得更“聪明”。“基于已收集的图像数据,我们正开展大模型训练,让水下机器人能快速识别珊瑚和鱼类,进一步分析海洋生境的健康程度。”刘虎说。

如今,水下机器人定期下水进行勘察。“未来珊瑚礁保护需要更‘聪明’的技术手段,我们将推动水下机器人、水下定位监控等协同应用,呵护海洋生态系统健康。”王爱民说。