深海装备产业化发展前景
深海装备产业化发展前景(1)
夏建新(2)
摘要:本文主要对深海装备产业化问题进行了介绍和分析。所涵盖的问题包括:我国在深海开发领域战略部署,深海探测技术与装备,深海资源开发的技术与装备和深海装备发展前景。
关键词:深海装备产业;深海探测;深海矿产资源开发
我长期从事深海装备研发方面的工作。就此方面,我想给大家做一个关于深海装备产业化发展前景的汇报。报告主要包含以下四方面内容:国家在深海开发领域战略部署;深海探测技术与装备;深海资源开发的技术与装备和深海装备发展前景。
一、我国在深海开发领域战略部署
关于我国的深海开发领域的部署,习近平总书记曾提出:“深海进入、深海探测和深海开发。”这不仅是面向我们生产矿产资源这一方面,还包括其他方面的内容。习近平总书记提到的新疆域也包含海洋资源。在这样的大环境下,同时也在中国大洋矿产资源研究开发协会(简称大洋协会)积极推动下,我国出台了《深海海底区域资源勘探开发法》(简称《深海法》),这是我们在未来进行深海生产资源开发方面的法律依据,表明国家在这方面已经做出了非常明确的战略部署。我认为海洋矿产资源开发并不比之前提到的太空探索简单,深海蕴藏着很多未知的领域需要我们进一步了解。加之海底通讯、能源供给、生产抵御救援等方面,因此,难度非常大。这些还需要我们努力去克服,尽快掌握技术,在深海资源的白热化竞争中争取主动。
二、深海探测技术与装备
我把我国在过去的20多年来在深海装备这方面做了一个系统的梳理,梳理涉及多方面、多领域装备,如图1所示:
图1 我国深化探测技术与装备
这些装备可以分为几大类:
第一类是深海保真取样装备,包括深海钻机系列、深海可视抓斗、深海箱式管式取样器、深海生物样品采样、深海微生物浓缩采样、深海宏生物拖网等。在取样装备方面,我们基本上已经解决了技术难题。在小型设备技术方面,我国基本上能够达到国际先进水平。(https://www.daowen.com)
第二类是深海声光电探测装备,包括深海多波束、深海侧扫测深声呐、深海摄像照相系统、深海瞬变电磁仪等。在深海声光电探测技术这方面,我国与发达国家相比有一定差距。
第三类是深海运载装备,包括深海载人潜器、深海海龙ROV、深海潜龙AUV。深海探测装备中的“蛟龙号”大家耳熟能详。“海龙号”由上海交通大学研制,“潜龙号”由沈阳自动化研究所研制。虽然和国外相比有一定的差距,但总体上我国的深海运载装备能够达到国际一流水平。
三、深海矿产资源开发的装备和技术
我们国家申请矿区所涵盖的资源是深海锰结核、多金属硫化物和富钴结壳。富钴结壳我们在西南印度洋申请了一块矿区,硫化物矿区位于西太平洋,锰结核矿区的两块矿区分布在东太平洋。深海多金属结核的开采,较之陆地上的采矿,面临着极大的困难。深海采矿面临的主要难题之一是海水的巨大压力,在4 000~6 000米深处水压非常高。另外一个就是资源的面式分布问题。海底资源与陆地资源的赋存状态不同,陆地资源呈块状,但海底矿产资源是平铺在海底的沉积物上面,它的面密度大概每平方米最多可能只有20多公斤,因此,人类如要对这些海底矿产做到一定规模采集的话,就必须掌握较强的在海底行走和收集矿产的能力。对于海底资源的商业开采,这是个非常大的挑战。深海采矿还面临较多风险因素,受到恶劣自然条件限制较多。另外还有高扬程大流道扬矿泵和长距离的输送工艺也面临一些问题。
这些方面可能不仅仅是海洋采矿方面的问题,还包括设备方面的问题。此外,涉及的基础研究,我认为以目前的水平是远远不够的。
四、未来发展前景
总体来说,我认为深海装备发展前景很好。
首先,这是我国未来大力倡导的战略新兴产业,不光是深海采矿方面,还包括其他的一些领域都需要这些装备。
其次,深海科学研究引导深海装备研发。关于深海采矿,目前还看不到其在商业上的前景,目前,还没有一个公司真正进行深海采矿。这主要是由商业时机和商业利益决定的。目前,我国在深海资源开发方面投入巨大,通过深海科学研究项目促进深海装备的研发,弥补商业投资的不足。
再次,深海装备需求强烈,油气资源开发、深海工程发展、深海渔业发展都需要开发深海装备。
虽然前景诱人,但是我国要在深海装备产业化分享国际市场“大蛋糕”面临着非常多的挑战。一是高端装备这方面已经被国外垄断,由于市场容量有限,我们要“成功逆袭”,困难很大;二是深海极端的环境条件,它对我们的装备要求非常高,包括可靠性和操控性这方面都是难题;三是多领域、多技术的门槛,这一方面也就严重制约了深海装备产业的发展;四是我国技术研究薄弱,这将制约我们未来的长期发展。
Development Tendency of Deep-sea Equipment Industrialization
XIA Jianxin
Abstract:This paper mainly introduces and analyzes the industrialization of deep-sea equipment.The issues covered include:China's strategy in the field of deep-sea exploitation,deep-sea exploration technology and equipment,deep-sea resources exploitation technology and equipment and deep-sea equipment development tendency.
Key Words:Deep-sea Equipment Industry;Deep-sea Exploration Technology;Deep-sea Resources Exploitation
(1) 本文系2018年10月31日第三届“上海交通大学深海海底区域科学技术发展与法律的互动与共进”研讨会上,关于“深海装备产业化发展前景”的发言稿。本文由上海交通大学凯原法学院韦孟晟整理,张国斌校对。
(2) 夏建新,北京先驱高技术开发公司总经理。主要研究方向:深海资源开发技术和装备。