論文：拖網(wǎng)漁船節(jié)能方法探討

        拖網(wǎng)漁船節(jié)能方法探討

吳如珂 張向麗 黃康民 陸祥 馬家志

[摘要]能源問題目前是各個(gè)國家關(guān)注的重點(diǎn)，隨著人類對(duì)能源的大量消耗，出現(xiàn)了一系列問題，一方面能源面臨著枯竭，另一方面生態(tài)環(huán)境不斷惡化。陸地如此，海洋亦然。海洋捕撈依托于漁船與漁具漁法，漁船漁具消耗著大量能源，能源利用率較低，所以國家在漁船節(jié)能方面采取了一系列措施。闡述了國家在漁船節(jié)能方面的必要性與緊迫性，給出了在漁船節(jié)能方面的一系列舉措，對(duì)國家今后漁船節(jié)能的發(fā)展趨勢提出了建議，為國家進(jìn)一步發(fā)展節(jié)能型漁業(yè)提供參考。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能；漁船；漁具；海洋生態(tài)

[中圖分類號(hào)]U674.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

能源是發(fā)展的動(dòng)力，影響著全球的各個(gè)行業(yè)，隨著全球能源的日趨枯竭，能源的緊缺嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)約能源日益受到各國政府的重視，中共十六大提出建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)，提出全國齊心協(xié)力做好節(jié)能減排，因此節(jié)能將是各行各業(yè)的重點(diǎn)，節(jié)能減排也是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的頭號(hào)問題。長期以來，國家漁業(yè)設(shè)備落后、高能耗、效率低、污染嚴(yán)重等問題日益凸顯，加之受近年來國際油價(jià)的影響，國家現(xiàn)有的漁業(yè)裝備亟需改革，在此形勢下應(yīng)大力發(fā)展節(jié)能型漁業(yè)裝備。

海洋為人類提供了豐富的自然資源，開發(fā)海洋已成為世界各國的共識(shí)。近年來國家的海洋捕撈業(yè)產(chǎn)值在國民經(jīng)濟(jì)中所占比重逐年增大，但同時(shí)面臨著深層次的結(jié)構(gòu)失衡問題，主要原因是國家海洋捕撈業(yè)中的高能耗、技術(shù)落后。海洋捕撈業(yè)對(duì)能源的需求及消耗相對(duì)較高，能源利用效率較低，其中漁船是能源消耗大戶，漁船耗能包括漁具及其漁具的整體系統(tǒng)耗能，因此，對(duì)漁船綜合節(jié)能來說有效降低漁具能耗是非常有必要的。目前國家漁船數(shù)量非常多，總體耗油量大，據(jù)統(tǒng)計(jì)漁船耗油量約占全國柴油總量的13%。以拖網(wǎng)漁船油耗為例，拖網(wǎng)是利用拖曳型網(wǎng)具迫使魚群進(jìn)入網(wǎng)內(nèi)的一種捕撈方式，其漁獲量大、作業(yè)水層廣而被應(yīng)用于各類海域。拖網(wǎng)漁具系統(tǒng)本身可消耗大量能源，在拖網(wǎng)系統(tǒng)中的浮沉子綱系統(tǒng)、網(wǎng)衣、網(wǎng)板等裝置在漁船快速拖曳追捕魚群過程中會(huì)產(chǎn)生很大的阻力，因此，會(huì)消耗大量的能源，總體消耗的能源較多。拖網(wǎng)油耗所占的漁船比重也比較大，有數(shù)據(jù)顯示漁法作業(yè)中噸魚油耗拖網(wǎng)：中國0.41～0.45，挪威0.64，圍網(wǎng)：中國0.163～0.2挪威0.064～0.11，由此可見，對(duì)漁船進(jìn)行節(jié)能措施是必要的或者說是比較急迫的，是減少漁民支出的重要途徑，當(dāng)然，這也是符合國家節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)的相關(guān)要求，為保持海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的客觀條件需要。因此，發(fā)展節(jié)能型拖網(wǎng)漁船及相關(guān)裝備改革，對(duì)降低漁民捕撈成本和提高拖網(wǎng)漁船的捕撈經(jīng)濟(jì)效益十分有幫助。對(duì)加快拖網(wǎng)作業(yè)的節(jié)能減排，有利于目前中國現(xiàn)代捕撈業(yè)的發(fā)展，甚至對(duì)社會(huì)的進(jìn)步，都具有很大的促進(jìn)作用。

1 拖網(wǎng)捕撈業(yè)發(fā)展對(duì)能耗及氣候方面的影響

據(jù)有關(guān)資料分析，拖網(wǎng)漁法作業(yè)是目前海洋捕撈業(yè)中能源消耗最多的作業(yè)方式，漁船的自由航行與拖網(wǎng)漁法作業(yè)燃油消耗比例達(dá)1：2左右，且拖網(wǎng)漁法作業(yè)時(shí)克服船體阻力和漁具阻力的油耗比例為1：2以上，能源利用效率非常低。拖網(wǎng)漁法作業(yè)中網(wǎng)板系統(tǒng)油耗占整個(gè)漁船能耗的25%以上、浮子占6%、沉子占12%，因而很有必要漁具系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)的研究。另外據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究顯示，在國家的海洋捕撈作業(yè)中漁船的燃油消耗中（共為636.23萬t，按2007年漁船統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算），拖網(wǎng)漁船耗能最多（374.06萬t），占58.8%，但是近二成的油耗為無用損耗，說明拖網(wǎng)漁具的耗油量最為突出。部分能源損耗產(chǎn)生了較大的熱量和氣體排放，也是溫室效應(yīng)和全球變暖的原因之一。耗能高的產(chǎn)業(yè)，其CO2排放量必然高。根據(jù)漁機(jī)所漁機(jī)（2008～2009）能耗調(diào)查測算結(jié)果：目前國家漁業(yè)生產(chǎn)能源消耗總量為1754萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，這是一個(gè)龐大的消耗占第一產(chǎn)業(yè)能耗的21.2%，海洋捕撈漁船每年總?cè)加拖臑?90萬t，換算為標(biāo)準(zhǔn)煤為1151.1萬t，占整個(gè)漁業(yè)總能耗的65.6%；在漁業(yè)船舶的能耗中，海洋捕撈漁船能耗約640萬t，內(nèi)陸捕撈漁船能耗40萬t，捕撈輔助漁船能耗20萬t。顯然漁業(yè)捕撈耗能巨大是溫室氣體排放的重要貢獻(xiàn)者，碳排放的主要領(lǐng)域集中在海洋捕撈業(yè)，海洋捕撈是漁業(yè)行業(yè)實(shí)施溫室氣體減排的主要對(duì)象。海洋刺網(wǎng)作業(yè)與拖網(wǎng)作業(yè)CO2排放量總和為海洋捕撈作業(yè)CO2排放總量的80.5%，為國家海洋捕撈CO2排放的主要組成部分。這么多的CO2排放對(duì)氣候的影響不容忽視，應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門的注意。

2 漁船節(jié)能措施

2.1 對(duì)漁船本身而言，主要是對(duì)漁船船體材料、水動(dòng)力進(jìn)行

優(yōu)化

目前國家正推廣玻璃鋼漁船，其船體使用壽命可達(dá)50～60年，是木質(zhì)漁船壽命的4倍，是鋼鐵質(zhì)漁船壽命的2倍，玻璃鋼漁船堅(jiān)固耐用、維修方便、修理成本相對(duì)低。另外，由于船型較輕，漁船在航行時(shí)的耗能要比木質(zhì)漁船低20%左右，綜合比較其經(jīng)濟(jì)效益顯然高于鋼鐵質(zhì)漁船和木質(zhì)漁船。在漁船水動(dòng)力方面，其節(jié)能手段通常有：對(duì)漁船船型優(yōu)化、將導(dǎo)管槳效率的提高及增加節(jié)能附體來改善船槳舵之間的有利因素等。在柴油機(jī)余熱利用方面，利用相關(guān)儀器設(shè)備可利用漁船柴油機(jī)余熱制冰，冰塊可以給漁船本身提供冰塊增強(qiáng)漁獲保鮮效果，又節(jié)省能源有利于環(huán)保。根據(jù)山東泰山集團(tuán)泰安華能制冷有限公司生產(chǎn)的漁船尾氣制冷機(jī)，其可有效利用船舶尾氣制冰。同樣的利用新型節(jié)能降耗技術(shù)可以使柴油機(jī)的煙塵排放量減少10%，積炭量減少30%以上，可以使?jié)O船平均節(jié)油率達(dá)10%左右。此外漁船的航行速度對(duì)油耗也有不同的影響，都知道不同的汽車在不同的轉(zhuǎn)速下油耗不同，即每種汽車都對(duì)應(yīng)有其最佳油耗轉(zhuǎn)速，漁船也一樣，盡可能地在最佳船速中航行。

2.2 對(duì)拖網(wǎng)漁具而言，節(jié)能主要在材料、制作工藝等方面

事實(shí)上，拖網(wǎng)漁船上的浮沉子綱系統(tǒng)、網(wǎng)衣、網(wǎng)板、綱索等裝置等都與拖網(wǎng)阻力的大小緊密相關(guān)，其中網(wǎng)衣和網(wǎng)板的阻力對(duì)拖網(wǎng)阻力影響最大。網(wǎng)衣節(jié)能方面，可以使用高強(qiáng)度細(xì)網(wǎng)線，大網(wǎng)目尺寸，實(shí)踐證明，大網(wǎng)目網(wǎng)衣在拖曳過程中產(chǎn)生的壓力波對(duì)魚群有驅(qū)集作用，不會(huì)漏魚，利用無結(jié)網(wǎng)衣，新型網(wǎng)衣等措施，可有效降低網(wǎng)衣重量，增大網(wǎng)目，減少網(wǎng)線用量，增強(qiáng)濾水性能等特點(diǎn)，十分有利于減少網(wǎng)具系統(tǒng)阻力，可減少能耗。網(wǎng)板節(jié)能方面，可以使用柔性材料制作，利用柔性材料優(yōu)點(diǎn)制作的柔性網(wǎng)板在拖曳過程中能很快將網(wǎng)口水平擴(kuò)張開，在整個(gè)拖曳過程中穩(wěn)定性良好；也可使用開縫網(wǎng)板、曲面網(wǎng)板等升阻比大的高性能的網(wǎng)板，不僅可提高作業(yè)性能降低油耗，也可降低勞動(dòng)強(qiáng)度。浮沉子節(jié)能方面，大家都知道浮子直徑越大其浮力也就越大，裝配所需的數(shù)量就越少，阻力就越小，所以從減小阻力的角度出發(fā)，浮子應(yīng)盡量采用大直徑浮子，可有效減少能耗。有研究證明底拖網(wǎng)用大膠轆輕型沉綱裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)笨重的沉綱也能使拖網(wǎng)貼底，這樣就大大降低阻力，因此摒棄傳統(tǒng)的沉綱裝置，使用輕型大膠轆（或車胎圓片組合）的沉綱裝置在不影響拖網(wǎng)性能的同時(shí)減少能耗利于節(jié)能。

2.3 調(diào)整拖網(wǎng)速度

對(duì)漁法方面節(jié)能，實(shí)踐證明，在實(shí)際操作過程中在不影響產(chǎn)量的情況下通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整拖網(wǎng)速度可有效減小漁具對(duì)船體的拖曳力，從而降低阻力，減少能耗。這類似于汽車的最佳轉(zhuǎn)速，眾所周知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳轉(zhuǎn)速運(yùn)行的時(shí)候其油耗最低，漁船亦如此，所以盡可能地在最佳速度航行是漁船節(jié)能的有效手段。

2.4 其他節(jié)能措施

2.4.1 太陽能、風(fēng)能、風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)用于漁船作為漁船的輔助設(shè)施。隨著科技的發(fā)展，近年來相關(guān)科研人員開發(fā)出了以風(fēng)能為主、以太陽能為輔的將風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)化為電能的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。該套系統(tǒng)設(shè)備可以將風(fēng)能和光能進(jìn)行綜合利用，優(yōu)勢互補(bǔ)。在漁船上安裝此發(fā)電系統(tǒng)后，利用系統(tǒng)的特性，在漁船出海非作業(yè)行駛途中，或者?？吭跐O港內(nèi)錨泊期間，為了降低油耗，不使用船上的輔機(jī)發(fā)電，通過該套風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)供電，也可以為漁船上的非動(dòng)力儀器設(shè)備（照明、對(duì)講機(jī)、探魚器、雷達(dá)、導(dǎo)航儀等）供電保證其正常使用，這樣一來便可有效節(jié)省漁船上的柴油消耗降低運(yùn)行成本。將新型能源技術(shù)應(yīng)用于漁船中，如風(fēng)能、生物柴油、機(jī)電一體化的油電混合動(dòng)力技術(shù)等應(yīng)用于漁船，不僅可提高漁船的作業(yè)性能對(duì)于加快漁業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程也有重要意義。

2.4.2 適當(dāng)延長禁漁期，讓漁業(yè)資源可持續(xù)。雖然國家已設(shè)置了休漁期，但每年開漁后一段時(shí)間內(nèi)捕獲量確實(shí)比休漁前有明顯增加，但由于之前的過度捕撈很快就一網(wǎng)不如一網(wǎng)，情況與休漁期前一樣，就是說開漁后在很短一段時(shí)間內(nèi)可抓的魚就少了，但漁船依然進(jìn)行作業(yè)，這樣一來漁船每天白白消耗很多燃油，漁獲物卻越來越少，每年總的捕獲量與燃油消耗還是不成正比，從某種意義上說，還是一種浪費(fèi)。所以應(yīng)該針對(duì)不同地區(qū)不同漁汛的特點(diǎn)適當(dāng)?shù)难娱L休漁期，讓漁業(yè)資源恢復(fù)，符合可持續(xù)發(fā)展觀念。

2.4.3 養(yǎng)護(hù)近海資源，大力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)。國家政府綜合多種因素考慮制定的《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中，明確提出“開發(fā)海洋生物資源保護(hù)和高效利用技術(shù)”；并且在2013年《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見》中明確提出，要“堅(jiān)定不移地建設(shè)海洋強(qiáng)國，以加快轉(zhuǎn)變海洋漁業(yè)發(fā)展方式為主線，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、養(yǎng)捕結(jié)合和控制近海、拓展外海、發(fā)展遠(yuǎn)洋的生產(chǎn)方針，著力加強(qiáng)海洋漁業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)不斷提升海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力”。國家提倡大力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)，國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)將會(huì)迎來一個(gè)大發(fā)展期。遠(yuǎn)洋捕撈較近海捕撈來說是一種比較節(jié)能的捕撈方式噸魚油耗較近海捕撈少許多，所以發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)對(duì)于國家近海資源不斷衰退的情況下也是一個(gè)明智的選擇。

2.4.4 加大對(duì)漁船節(jié)能政策、知識(shí)的宣傳力度。積極宣傳政府的節(jié)能方針、政策、意義和有關(guān)科技知識(shí)，強(qiáng)化漁民對(duì)節(jié)能的認(rèn)識(shí)。開展對(duì)船員節(jié)能降耗意識(shí)教育活動(dòng)，教育船員要學(xué)會(huì)科學(xué)地設(shè)計(jì)航線，在設(shè)備的使用、維護(hù)、保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上科學(xué)管理，讓設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，合理配載，最終提高漁民對(duì)節(jié)能的認(rèn)知程度，培養(yǎng)節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。對(duì)漁船節(jié)能不僅是從技術(shù)上、設(shè)備上節(jié)能，更是廣大漁民一起行動(dòng)起來，人人參與，使每個(gè)耗油部位性能最優(yōu)、油耗更少。

3 小結(jié)與建議

綜上所述，國家現(xiàn)在高能耗的漁業(yè)捕撈設(shè)備亟需改革，現(xiàn)已經(jīng)采取了一些措施并取得了一些成效。希望政府部門充分發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，按照“政府引導(dǎo)、協(xié)會(huì)推動(dòng)、企業(yè)支持、漁民參與”的原則，宣傳、引導(dǎo)、扶持和監(jiān)督管理漁民，普及漁船節(jié)能降耗知識(shí)，提高漁民節(jié)能意識(shí)；相關(guān)行業(yè)管理部門應(yīng)加大對(duì)漁民的扶持力度，鼓勵(lì)和支持漁船節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，大力推廣應(yīng)用漁船節(jié)能新技術(shù)、新材料，促進(jìn)漁船節(jié)能降耗，推動(dòng)漁船節(jié)能技術(shù)健康有序發(fā)展，保證漁業(yè)資源可持續(xù)利用。希望相關(guān)高等院校和科研院所的科技工作者們能盡己所能，把一些有利于海洋捕撈節(jié)能減排的新技術(shù)、新工藝、新材料、新產(chǎn)品應(yīng)用于海洋漁業(yè)，以加快漁業(yè)裝備現(xiàn)代化進(jìn)程，為發(fā)展國家的節(jié)能型漁業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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