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我国渔业节能减排研究与发展建议 徐皓
摘要:在实地采样调研和数据分析的基础上,得出我国每年海洋捕捞渔船的燃油消耗为637万,t其中拖网和刺网渔船分别占58. 8%和22. 2%,是渔船燃油消耗的主体;推算出每年渔船总燃油消耗为790万,t渔业生产领域总能源消耗为1 754万t标准煤,其中水产捕捞、养殖和加工所占的比重分别为66%、21%和13%,并以万元产值能耗为指标对渔业及其主要领域的能源利用水平进行比较分析。在对渔业节能减排总体水平进行全面分析的基础上,指出降低渔业能耗的主要领域是拖网渔船和刺网渔船,控制渔业排放的主要领域是池塘养殖和工厂化养殖;标准化渔船技术、玻璃钢渔船技术、循环水养殖技术等是推进渔业节能减排的主要技术支撑;参考国外渔业节能减排技术状况,提出发展目标和主要措施等方面的建议。
关键词:渔业节能减排;燃油消耗;渔船节能;养殖排放;循环
水养殖节能减排是现代产业发展的重要着力点和实现标志。农业节能减排是国家节能减排战略的重要组成部分,是现代农业建设的重要内容。渔业是农业的重要组成部分,是农业中工业化程度相对较高的领域之一。渔业又是一个对能源、资源高度依赖、对环境生态影响较大的行业。提高渔业节能减排水平,对现代农业的可持续发展,对现代社会的进步,具有重大意义。
为了摸清渔业耗能与节能减排现状,明确渔业节能减排工作思路,从2006年起,本项目组开始开展对全国工厂化养殖设施的调研任务, 2008年承担了渔业耗能与节能分类调查任务,并在调研的基础上,形成了一系列研究与调研报告[1-4];2009年对山东、江苏等地的节能减排情况进行了专题调研;同时,中国水产流通与加工协会开展了水产品加工业耗能与节能调查工作。本文是在几次调查的基础上形成的反映渔业耗能与节能减排的整体状况的综合报告。
1 我国渔业能耗与排放基本状况及特点1. 1 我国渔业能耗构成及特点海洋捕捞渔船能耗构成 海洋捕捞是我国渔业生产的主要领域。根据统计数据[5-7],我国共有海洋捕捞机动渔船20. 76万艘,总吨位564万,t总功率1 260万kW,其数量、吨位和功率分别占我国机动渔船总量的36. 0%、73. 3%和71. 4%;海洋捕捞产量1 243. 5万,t占水产捕捞总产量的84. 6%。尽管其数量不大,但在吨位和功率配备上的比重却相当大,可以说海洋捕捞机动渔船的能耗在我国渔船全部能耗中所占的份量最重。因此,本次渔船能耗调查以海洋捕捞机动渔船为重点。
通过实船信息采样和相关管理部门的调研和统计数据汇集,推算出我国海洋捕捞渔船年燃油消耗约640万t(统计推算数637. 06万t),其中拖网作业耗油374. 67万t(占58. 8% ),刺网作业耗油141.27万t(占22.2% ),张网、围网、钓具及其它作业方式油耗分别占3.9%、2.4%、6.8%和5.9%。
机动渔船能耗构成 在海洋捕捞渔船燃油消耗调研测算的基础上,根据我国机动渔船中内陆渔船、捕捞辅助渔船、养殖渔船和其它渔船的统计数据,结合各类渔船的实际工作状况,获得如表1所列的我国渔船燃油消耗构成。渔船年总燃油消耗为790万,t海洋捕捞生产共消耗燃油700万,t占渔船总燃油消耗的近90%;养殖生产消耗燃油30万,t所占比重较小。
水产养殖能耗构成 我国水产养殖的方式主要是内陆水产养殖和海水养殖两大类。其中大多数的养殖方式主要利用水域或地域自然条件,对能源的依赖度相对较低,只有池塘养殖和工厂化养殖对能源的依赖度较高。本次调研着重针对池塘养殖和工厂化养殖的能耗情况进行统计分级,并结合理论分析值,推算水产养殖的能耗(表2)。水产养殖能耗总量约为362. 1万t标准煤。
从能耗结构看,池塘养殖由于生产规模大,其能耗占养殖能耗总量的61. 3%;其次是工厂化养殖,占21. 3%;网箱养殖和网栏养殖(以养殖渔船计)的能耗占14. 3%。
渔业能耗构成及特点 渔业生产领域中,水产品的捕捞、养殖和加工等3个领域的能耗结构分别为66%、21%和13%,我国渔业生产能源消耗总量为1 754. 0万t标准煤(表3)。捕捞生产中的渔船捕捞装备以消耗燃油为主,耗能最多;养殖生产主要依赖自然条件,辅以增氧机、水泵等小型设备,主要消耗电力;水产品加工主要依赖制冷设备等,能源消耗总量相对较小。
海洋捕捞业是渔业能耗的主体,其能源利用效率也最低。从产量与能耗的关系分析,捕捞生产的单位产量能耗为0. 73,其中海洋捕捞为0. 82,内陆捕捞为0. 26,而养殖业则为0. 11,海洋捕捞的单位产量能耗最高。从产值与能耗的关系分析,捕捞生产的单位产值能耗为0. 84,其中海洋捕捞为0. 98,内陆捕捞为0. 12,养殖生产则为0. 11,海洋捕捞的单位产值能耗也最高。
1. 2 我国渔业排放状况及特点
水产养殖用水及排放状况 养殖生产离不开水源。内陆池塘养殖和设施化养殖需要占用大量淡水资源。研究表明[8],池塘养殖生产单位产量的水体利用率为10~15 m3/kg,换水型工厂化养殖和流水型养殖设施的水体利用率为180~270 m3/kg,以此推算,我国淡水养殖设施用水量约为2 000亿m3(表4)。
表4 淡水设施养殖用水量
Tab. 4 W ater consumption of fresh water aquaculture池塘养殖pond culture设施化养殖facilities culture水体利用率(m3/kg)water use efficiency10~15 180~270产量(万t) output 1 350.8 13.4用水量(10亿m3)water consumption135.08~202.62 24.12~36.18用水量估计(10亿m3)estimated ofwater consumption200.0(159.2~238.8)注:设施化养殖包括换水型工厂化养殖和流水型冷水鱼养殖。
Notes: Facilities aquaculture include water-change industrial cultureand flow-away cold-water culture.
海水鱼工厂化养殖主要依靠抽取地下水。海水鱼工厂化养殖以鲆鲽鱼养殖为代表,水源主要是地下海水、自然海水和卤水兑淡水等3种,具有“大棚+深井”的设施特点,地下水是主要的水源。我国鲆鲽鱼养殖产量为7. 2万,t总用水量约为130~190亿m3。
氮、磷等是水产养殖排放的主要富营养物质。
水产养殖过程中需要投放大量的饲料、渔用药物等,除养殖对象吸收之外,养殖水体中的残饵、排泄物、生物尸体、渔用营养物质和鱼药大量增加,造成氮、磷和鱼药以及其它有机物或无机物质超过了水体的自然净化能力,排放导致对水环境的污染。从总量上看,水产养殖的排放量依然不小。
表5所列为部分排放物质的规模。
渔船排放状况 渔船排放主要有渔船柴油机排放和渔船油污水和生活污水排,以前者为主。
柴油机废物排放主要分为气体、液体和固体等3种形态。气体形态的排放物质主要包括氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)一氧化碳(CO)、和碳氢化合物(HC)。液体形态的排放物质主要有硫氧化物(SOx)、碳氢化合物(HC)。固体形态的排放物质主要是微小形态的颗粒物排放物(PM )。二氧化碳(CO2)是氧在柴油机燃烧的产物。二氧化碳虽然对生物无直接的毒害,但却是温室气体的主要组成部分。船舶排放的温室气体主要是二氧化碳和氮氧化物,其对环境造成的影响不容忽视。
表6系根据我国渔船全年790万t的燃油耗量所做的推算结果。尽管是理论性估算,但也可以反映我国海洋机动渔船柴油机废气排放的规模及其对大气环境的影响程度。
渔业排放基本特点 水产养殖的排放属于遍布内陆和近岸水域的面源污染。生产规模与方式是决定排放量的主要因素。富营养物质的产生量与养殖生产量直接相关,不同生产方式,其废水排放量也不同。表7所列为主要设施化养殖生产方式的产生总量及其占养殖总产量的比重。池塘养殖生产规模大,用水量大,富营养物质及水体的排放量也最大。工厂化养殖的总体生产规模较小,也有相当的排水量。网箱养殖和围栏养殖主要排放的是可溶性营养物质和固体有机物,前者溶于自然水体,后者可以收集控制。其它形式的养殖生产方式,湖泊、水库大水面养殖和河沟、稻田养殖,设施化程度很低,对排放的控制手段很弱。
渔船废气等排放物呈量大、面广等特点。我国渔船数量众多且船型小,
关键词:渔业节能减排;燃油消耗;渔船节能;养殖排放;循环
水养殖节能减排是现代产业发展的重要着力点和实现标志。农业节能减排是国家节能减排战略的重要组成部分,是现代农业建设的重要内容。渔业是农业的重要组成部分,是农业中工业化程度相对较高的领域之一。渔业又是一个对能源、资源高度依赖、对环境生态影响较大的行业。提高渔业节能减排水平,对现代农业的可持续发展,对现代社会的进步,具有重大意义。
为了摸清渔业耗能与节能减排现状,明确渔业节能减排工作思路,从2006年起,本项目组开始开展对全国工厂化养殖设施的调研任务, 2008年承担了渔业耗能与节能分类调查任务,并在调研的基础上,形成了一系列研究与调研报告[1-4];2009年对山东、江苏等地的节能减排情况进行了专题调研;同时,中国水产流通与加工协会开展了水产品加工业耗能与节能调查工作。本文是在几次调查的基础上形成的反映渔业耗能与节能减排的整体状况的综合报告。
1 我国渔业能耗与排放基本状况及特点1. 1 我国渔业能耗构成及特点海洋捕捞渔船能耗构成 海洋捕捞是我国渔业生产的主要领域。根据统计数据[5-7],我国共有海洋捕捞机动渔船20. 76万艘,总吨位564万,t总功率1 260万kW,其数量、吨位和功率分别占我国机动渔船总量的36. 0%、73. 3%和71. 4%;海洋捕捞产量1 243. 5万,t占水产捕捞总产量的84. 6%。尽管其数量不大,但在吨位和功率配备上的比重却相当大,可以说海洋捕捞机动渔船的能耗在我国渔船全部能耗中所占的份量最重。因此,本次渔船能耗调查以海洋捕捞机动渔船为重点。
通过实船信息采样和相关管理部门的调研和统计数据汇集,推算出我国海洋捕捞渔船年燃油消耗约640万t(统计推算数637. 06万t),其中拖网作业耗油374. 67万t(占58. 8% ),刺网作业耗油141.27万t(占22.2% ),张网、围网、钓具及其它作业方式油耗分别占3.9%、2.4%、6.8%和5.9%。
机动渔船能耗构成 在海洋捕捞渔船燃油消耗调研测算的基础上,根据我国机动渔船中内陆渔船、捕捞辅助渔船、养殖渔船和其它渔船的统计数据,结合各类渔船的实际工作状况,获得如表1所列的我国渔船燃油消耗构成。渔船年总燃油消耗为790万,t海洋捕捞生产共消耗燃油700万,t占渔船总燃油消耗的近90%;养殖生产消耗燃油30万,t所占比重较小。
水产养殖能耗构成 我国水产养殖的方式主要是内陆水产养殖和海水养殖两大类。其中大多数的养殖方式主要利用水域或地域自然条件,对能源的依赖度相对较低,只有池塘养殖和工厂化养殖对能源的依赖度较高。本次调研着重针对池塘养殖和工厂化养殖的能耗情况进行统计分级,并结合理论分析值,推算水产养殖的能耗(表2)。水产养殖能耗总量约为362. 1万t标准煤。
从能耗结构看,池塘养殖由于生产规模大,其能耗占养殖能耗总量的61. 3%;其次是工厂化养殖,占21. 3%;网箱养殖和网栏养殖(以养殖渔船计)的能耗占14. 3%。
渔业能耗构成及特点 渔业生产领域中,水产品的捕捞、养殖和加工等3个领域的能耗结构分别为66%、21%和13%,我国渔业生产能源消耗总量为1 754. 0万t标准煤(表3)。捕捞生产中的渔船捕捞装备以消耗燃油为主,耗能最多;养殖生产主要依赖自然条件,辅以增氧机、水泵等小型设备,主要消耗电力;水产品加工主要依赖制冷设备等,能源消耗总量相对较小。
海洋捕捞业是渔业能耗的主体,其能源利用效率也最低。从产量与能耗的关系分析,捕捞生产的单位产量能耗为0. 73,其中海洋捕捞为0. 82,内陆捕捞为0. 26,而养殖业则为0. 11,海洋捕捞的单位产量能耗最高。从产值与能耗的关系分析,捕捞生产的单位产值能耗为0. 84,其中海洋捕捞为0. 98,内陆捕捞为0. 12,养殖生产则为0. 11,海洋捕捞的单位产值能耗也最高。
1. 2 我国渔业排放状况及特点
水产养殖用水及排放状况 养殖生产离不开水源。内陆池塘养殖和设施化养殖需要占用大量淡水资源。研究表明[8],池塘养殖生产单位产量的水体利用率为10~15 m3/kg,换水型工厂化养殖和流水型养殖设施的水体利用率为180~270 m3/kg,以此推算,我国淡水养殖设施用水量约为2 000亿m3(表4)。
表4 淡水设施养殖用水量
Tab. 4 W ater consumption of fresh water aquaculture池塘养殖pond culture设施化养殖facilities culture水体利用率(m3/kg)water use efficiency10~15 180~270产量(万t) output 1 350.8 13.4用水量(10亿m3)water consumption135.08~202.62 24.12~36.18用水量估计(10亿m3)estimated ofwater consumption200.0(159.2~238.8)注:设施化养殖包括换水型工厂化养殖和流水型冷水鱼养殖。
Notes: Facilities aquaculture include water-change industrial cultureand flow-away cold-water culture.
海水鱼工厂化养殖主要依靠抽取地下水。海水鱼工厂化养殖以鲆鲽鱼养殖为代表,水源主要是地下海水、自然海水和卤水兑淡水等3种,具有“大棚+深井”的设施特点,地下水是主要的水源。我国鲆鲽鱼养殖产量为7. 2万,t总用水量约为130~190亿m3。
氮、磷等是水产养殖排放的主要富营养物质。
水产养殖过程中需要投放大量的饲料、渔用药物等,除养殖对象吸收之外,养殖水体中的残饵、排泄物、生物尸体、渔用营养物质和鱼药大量增加,造成氮、磷和鱼药以及其它有机物或无机物质超过了水体的自然净化能力,排放导致对水环境的污染。从总量上看,水产养殖的排放量依然不小。
表5所列为部分排放物质的规模。
渔船排放状况 渔船排放主要有渔船柴油机排放和渔船油污水和生活污水排,以前者为主。
柴油机废物排放主要分为气体、液体和固体等3种形态。气体形态的排放物质主要包括氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)一氧化碳(CO)、和碳氢化合物(HC)。液体形态的排放物质主要有硫氧化物(SOx)、碳氢化合物(HC)。固体形态的排放物质主要是微小形态的颗粒物排放物(PM )。二氧化碳(CO2)是氧在柴油机燃烧的产物。二氧化碳虽然对生物无直接的毒害,但却是温室气体的主要组成部分。船舶排放的温室气体主要是二氧化碳和氮氧化物,其对环境造成的影响不容忽视。
表6系根据我国渔船全年790万t的燃油耗量所做的推算结果。尽管是理论性估算,但也可以反映我国海洋机动渔船柴油机废气排放的规模及其对大气环境的影响程度。
渔业排放基本特点 水产养殖的排放属于遍布内陆和近岸水域的面源污染。生产规模与方式是决定排放量的主要因素。富营养物质的产生量与养殖生产量直接相关,不同生产方式,其废水排放量也不同。表7所列为主要设施化养殖生产方式的产生总量及其占养殖总产量的比重。池塘养殖生产规模大,用水量大,富营养物质及水体的排放量也最大。工厂化养殖的总体生产规模较小,也有相当的排水量。网箱养殖和围栏养殖主要排放的是可溶性营养物质和固体有机物,前者溶于自然水体,后者可以收集控制。其它形式的养殖生产方式,湖泊、水库大水面养殖和河沟、稻田养殖,设施化程度很低,对排放的控制手段很弱。
渔船废气等排放物呈量大、面广等特点。我国渔船数量众多且船型小,
