全姿態水下機器人在監測珊瑚狀態。青島羅博飛海洋技術有限公司供圖

20兆瓦海上風電機組所在的風電場。湯 偉攝

編者按：今年6月8日是第十八個世界海洋日暨第十九個全國海洋宣傳日，今年的活動主題為“守護蔚藍 向海圖強”。

浩瀚海洋，蘊藏著豐富的資源。本版推出特別報道，聚焦沿海地區的積極探索，展現海洋科技在保護海洋生態環境、推進資源可持續開發利用、助力生物多樣性保護中發揮的重要作用。

 

全球首台20兆瓦海上風電機組在福建並網發電

提升海洋資源利用效率

本報記者 施 鈺

福建漳州市漳浦縣海域，海風強勁吹拂，一座174米高的“大風車”上，3支147米長的葉片緩緩轉動，掃風面積足有10個標准足球場那麼大——這就是全球首台20兆瓦海上風電機組。

今年2月，該機組成功實現並網發電，在額定工況下，該機組單機年發電量預計超8000萬千瓦時，可滿足約4.4萬戶家庭一年用電需求。該機組實現了全產業鏈自主可控，關鍵部件100%國產化，由中國長江三峽集團有限公司與金風科技股份有限公司聯合設計、建造和示范應用。

海風浩蕩，風能資源充沛。“福建是海上風能資源的‘富礦’區域，受狹管效應影響，福建海域風電設備年等效利用小時數全國領先。”三峽集團福建分公司計劃發展部主任楊德說，“此次選擇的海域風速常年較高，能有效檢驗這台示范機組的可靠性。”

風大，對發電是好事，對安裝施工而言卻是挑戰。三峽集團福建分公司生產管理部高級主管張程遠介紹，安裝葉片時，作業人員身處174米的高空，147米長的葉片被吊裝至同樣高度，葉片在空中不停擺動。在此環境下，工人要將葉片上的200顆螺栓逐一精准插入風機機艙輪轂的孔洞，誤差不能大於2毫米。

這台“大風車”，其安裝依靠施工團隊的精細高效執行，也離不開各類海洋裝備的強力“托舉”。2000噸自升式海上風電安裝平台“大橋海風”號進行風機運輸、安裝一體化施工﹔水下機器人實時採集數據，輔助風機底座的鋼管樁與導管架在海面下精准對接﹔葉片安裝時，也有高精度定位及牽引系統實時校准葉片空中姿態……

作為綠色電力的重要供給，海上風電機組在安裝與運行中也注重綠色發展。

更大功率的機組帶來直觀的經濟效益與生態效益。相比16兆瓦海上風電機組，應用20兆瓦機組的風電場可減少25%機位點，顯著降低用海面積和成本，同時發電效率提升5%，綜合推動項目度電成本下降5%—8%。

“在20兆瓦海上風電機組上，我們首次使用了海水冷卻技術。”張程遠介紹，過去大多採用空冷或特殊液體冷卻電機設備，不僅消耗電能，還會佔用較大機艙空間，而該風電機組直接抽取海水通入管道實現機艙降溫，為機頭減重超15噸，節約機艙空間超18%，並有效提升發電量和變流器、齒輪箱、主軸承等大部件的使用壽命。

有趣的是，在實際使用中，張程遠還發現，很多海洋生物把風電機組的水下導管架當成了棲息地。

“目前，我們正在探索風電設備與深遠海養殖設備的融合。”展望未來，楊德期待，通過風電設備持續創新，進一步提升海洋資源利用效率，“海上風電平台還可以和制氫、制氨、算力中心等融合，實現資源利用的多方共贏”。

 

水下機器人助力海南珊瑚養護

呵護海洋生態系統健康

本報記者 董澤揚

“唰……”在海南陵水黎族自治縣分界洲島附近海域，一台明黃色的水下機器人正開足馬力，在水波涌動的海面上劃出長長的尾波。抵達目標區域后，機器人潛入水下，沒了蹤影。岸上，海南熱帶海洋學院副教授葉旭東正熟練地操作手柄。這台能自由上浮下潛、橫滾俯仰的全姿態水下機器人，成了守護這片“海底花園”的新“園丁”。

緩慢下潛，水下機器人懸停在目標珊瑚礁上方。避障聲吶等設備幫助機器人靈活避開各種障礙。打開燈光、錄制視頻，數據通過零浮力電纜回傳，海底景象在屏幕上實時呈現：鹿角珊瑚隨著暗流輕輕搖曳，更有魚群不時亮相。

“和我們背著氧氣瓶下潛相比，水下機器人待的時間更久，對珊瑚礁環境的擾動也更小。”葉旭東輕推操縱杆，屏幕上下潛深度、航向角度等數據實時變化。原有的珊瑚礁、新移植的珊瑚斷枝……珊瑚狀態一目了然。數據顯示，分界洲島周邊海域珊瑚覆蓋率達30%—40%。在眾人的共同守護下，這片水域更顯生機。

視線往南，海南三亞市蜈支洲島海域也有這款水下機器人的身影。與布設在海底各處的攝像機一道，水下機器人搭載的傳感器與載荷，正繪制出這片“海底花園”的精細景致。人工魚礁、火山石平台等構成的棲息地，既讓移植的珊瑚植株自在生長，也讓水下景觀更具觀賞價值。棲息於珊瑚叢間的硨磲、穿行其間的游魚，動靜相宜。

“以前只能靠肉眼看，現在能用機器人拍、用人工智能來‘算’。”海南大學教授、海南省現代化海洋牧場工程研究中心首席科學家王愛民介紹，借助水下機器人收集的大量圖像和數據，經由人工智能模型辨認、分析，可制作出立體、動態的珊瑚“地圖”，為短期抽樣調查和長期動態監測提供便利，是珊瑚礁生態保護的“好幫手”。

科技范不隻在監測，更貫穿於珊瑚修復的全周期。

種珊瑚，先育苗。當地科研團隊採用室內育苗技術，提供適宜的溫度、光照、水流和營養物質，營造適合珊瑚種苗生長的“小氣候”。在新的培育條件下，科研人員繁育出近60萬株珊瑚苗。

育成的珊瑚苗如何入海？無人機將珊瑚苗圃架吊起，放至目標海域，既提高效率，又能減少對珊瑚苗的損傷﹔水下機器人在海底穿梭，伸出機械臂將種苗固定在人工礁體上。王愛民介紹，通過優化珊瑚種植密度、模擬自然礁體結構，蜈支洲島近岸海域活珊瑚覆蓋率從不足15%提升至37.08%，目前已記錄到110余種造礁石珊瑚、超260種魚類。

監測完畢，全姿態水下機器人逐漸上浮，露出水面。產品研發方、青島羅博飛海洋技術有限公司總經理劉虎介紹，在海南，企業研發的產品能在海洋牧場、珊瑚養護等場景中得到檢驗，用戶反饋也能助力產品提質升級、迭代更新。

隨著環境變化，機器人“園丁”也變得更“聰明”。“基於已收集的圖像數據，我們正開展大模型訓練，讓水下機器人能快速識別珊瑚和魚類，進一步分析海洋生境的健康程度。”劉虎說。

如今，水下機器人定期下水進行勘察。“未來珊瑚礁保護需要更‘聰明’的技術手段，我們將推動水下機器人、水下定位監控等協同應用，呵護海洋生態系統健康。”王愛民說。

《人民日報》（2026年06月08日 第 13 版）