我國海洋工程的發展現狀及遠景展望

單亦石,毛可佳

(自然資源部海洋咨詢中心 北京 100061)

0 引言

海洋是我國經濟和社會發展的重要拓展空間和資源寶庫,進入21世紀以來,海洋事業在國家發展全局中的地位和作用更加凸顯。國務院先后批準實施多個沿海區域發展規劃以及以海洋經濟發展為主題的國家級新區。以環渤海經濟圈、長三角經濟圈和珠三角經濟圈為核心,各沿海地區制定區域發展規劃并陸續上升為國家發展戰略。2016—2019年全國海洋生產總值分別為70 507 億元、77 611億元、83 415億元和89 415億元,分別同比增長6.8%、6.9%、6.7%和6.2%。

隨著全球治理體系的深刻變革,生產要素在全球范圍的重組和流動進一步加快,新一輪科技革命和產業革命正在全球范圍孕育和興起,為我國海洋經濟的轉型升級和“走出去”提供良好條件和重要支撐。“一帶一路”建設的加快實施,為我國海洋經濟在更廣范圍和更深層次參與國際競爭和合作拓展新空間。海洋工程的快速發展對我國建設海洋強國起到舉足輕重的作用。

1 我國海洋工程的發展狀況

海洋工程是海洋經濟發展的主要載體。隨著我國海洋經濟的快速發展,我國的海洋工程基本形成五大類型。①海洋資源開發工程,如海洋油氣開發工程、海洋漁業工程、海洋金屬資源開發工程、海水利用工程、海洋可再生能源開發利用工程和海洋生物工程;②海洋空間利用工程,如港口運輸工程、跨海大橋工程、海底隧道工程、海底電纜管道工程、圍填海工程、臨海工業工程和人工島工程;③海洋裝備制造工程,如船舶制造工程、海上鉆井平臺、海洋勘探裝備和海洋觀測儀器設備;④海洋管理和服務工程,如海洋信息系統、海洋執法系統、海洋觀測監測系統、海洋預報系統和海洋打撈救生系統;⑤海洋軍事工程,如軍艦、潛艇、軍港、監視工程、預警工程和海岸防衛工程。

近年來,我國的海洋工程在數量和規模上發生巨大變化,呈現4個方面的主要特征。①大型基礎設施和重化工業陸續在沿海布局,海洋工程建設規模不斷擴大;②海洋工程的產業結構出現新的變化,在傳統產業穩定增長的同時,海上風電、海洋可再生能源開發利用、海上休閑娛樂、海水淡化和海洋生物制品等新興產業正在形成規模;③海洋資源開發利用方式從粗放型逐步向集約節約型轉變,海洋資源開發利用空間從近海逐步向深水推進;④海洋工程技術的進步大大提高海洋工程建設的質量和效率。

據不完全統計,2010—2019年全國海洋工程數量累計為9 893項,用海總面積為326 351 hm2。其中,2019 年新增海洋工程586 項,新增用海面積57 111 hm2,10年來新增海洋工程數量維持在高位水平。海洋工程技術不斷取得新突破,“蛟龍”號、4 500米級ROV 和“潛龍一號”等深潛器成功海試并開展應用,“海洋石油981”鉆井平臺和“海洋石油201”鋪管起重船在我國南海下水作業。海底礦產資源勘查取得新進展,調查范圍涉及太平洋、印度洋和大西洋,涵蓋多金屬硫化物和富鈷結殼等多項礦產資源。

總體而言,近年來我國優秀海洋工程的發展領域包括從前期可行性研究到建設運行管理、從基礎性研究到技術開發應用以及從裝備制造硬件研究到戰略規劃研究,都是自主創新,聯合攻關以及產、學、研共同努力的重要成果,整體上代表我國海洋工程領域的最高科技水平,是促進海洋科技創新體系建設以及科技成果轉化和應用的重要內容,也是促進創新型海洋科技人才隊伍建設和打造創新型領軍人物的重要機制,對推動海洋科技創新、海洋科技人才成長、海洋強國建設和海洋事業發展都具有重大的意義和作用。

2 存在的問題

我國海洋工程的快速發展極大地提升了我國海洋經濟發展的速度、質量和效益,為沿海地區經濟社會的率先發展發揮重要的支撐作用[1]。但在海洋工程快速發展的過程中也存在一些不適應國家發展需求的突出問題,主要表現為3個方面。

2.1 資源和環境問題突出

由于人類大規模開展海岸帶活動,近岸海域的海水污染嚴重,主要污染物為無機氮和活性磷酸鹽。2019年我國劣四類海水水質標準的海域面積為28 340 km2,主要分布在遼東灣、渤海灣南部、江蘇沿岸、長江口、杭州灣、浙江沿岸和珠江口等近岸海域[2]。海洋污染的來源主要有3個方面:①大、小流域向海洋大量排污;②油氣開發和船舶排污等海上污染;③海岸工程和圍填海等海岸帶活動。

近年來,圍填海工程建設呈現速度快、面積大和范圍廣的發展態勢,其主要目的是建設工業開發區、濱海旅游區、港口碼頭區、物流區、濱海城鎮和大型基礎設施,發揮海洋的區位優勢,緩解建設用地緊張以及促進海洋資源開發利用。在我國工業化和現代化建設進程中,科學、適度和合理地開發利用海洋空間資源實施圍填海活動,可在較大程度上緩解人口增長、土地緊缺和資源不足等引發的突出矛盾,為沿海地區拓展迫切需要的發展空間,并產生巨大的經濟效益和社會效益,然而圍填海工程的盲目快速發展也會產生一些重大的海洋生態環境問題。絕大多數圍填海工程位于海岸帶,其是由陸地和海洋的地貌、氣候、水文、生物、土壤和沉積物等因素相互聯系和相互影響構成的統一整體,物質和能量的交換和轉移本就非常頻繁。而圍填海作為大規模的人類干擾過程,必然對海岸帶的自然環境產生巨大影響,具體包括破壞岸線資源、退化和喪失海域生境、降低海洋環境質量和海洋生態系統服務功能、損害沿岸海洋生態安全、改變海底地形地貌、影響水動力作用、增加泥沙淤積以及減少生物多樣性等,且其影響作用須通過一段時期才能顯現[3]。

我國自然岸線急劇減少而人工岸線迅速增加,近海濕地、紅樹林和珊瑚礁面積均大幅減少,海洋生態系統大部分處于亞健康甚至不健康狀態[4]。能夠實施圍填海工程的極淺海海涂資源是極其珍貴和不可再生的稀缺資源,合理和科學地開發利用好這些資源關系到國家和民族的生存、發展以及子孫后代的命運。因此,嚴格控制和科學管理圍填海是我國面臨的迫切問題。

2.2 質量和效益不高

我國海洋經濟總量居于世界前列,但經濟增長主要依賴大量的資源投入、勞動力投入和資金投入,單位產出效率遠低于發達國家,海洋經濟粗放增長的局面還沒有根本轉變。海洋資源開發利用程度不高,主要集中在漁業、交通運輸業和船舶工業等傳統產業,海洋新興產業的發展仍處于較低水平。海洋產業結構仍不合理,交通運輸業和船舶工業等傳統產業在沿海地區密集布局,導致產能過剩,低質化和同質化嚴重。例如:河北省640 km 的海岸線上布局四大港口,其中曹妃甸港與天津港之間的距離不到70 km。低耗能產業較少,產業規劃以“大、重、全”為特征,基本以鋼鐵、石化、有色金屬、機械和汽車為主,導致同業競爭激烈、無法發揮優勢和企業效益低下。

2.3 技術和裝備相對落后

海洋工程裝備制造業具有知識技術密集、多學科融合、資源消耗少、成長潛力大、行業跨度大和綜合效益好等特點,是發展海洋經濟的先導性產業。近年來我國海洋油氣開發工程的發展速度很快,為我國的能源建設發揮重要作用。船舶工業也取得長足進步,在世界船舶市場受金融危機影響進入深度調整期的背景下,我國造船業經受住經濟持續低迷、需求大幅下跌和產能嚴重過剩等各種考驗,造船完工量雖有所下降,但新承接訂單量大幅增加,綜合競爭力不斷提升,國際市場份額持續增加,產業結構調整邁出堅實步伐。海洋可再生能源開發利用以及海水淡化和綜合利用等的產業規模逐步擴大,工程技術水平穩步提升。

然而我國海洋工程技術和裝備仍與世界先進水平差距較大,科技成果轉化率低,缺乏自主核心技術和高端科技人才[5],主要表現在4 個方面。①缺少基礎技術和建設經驗,較少涉及深水、高端和新型海洋工程設計制造領域,核心技術的研發能力不高;②自主創新能力不足,多參照或直接引進國外技術,承接產品訂單的技術含量較低,相關高新技術多被國外壟斷和封鎖;③產品主要集中在淺水和低端深水裝備領域,高端裝備的設計和建造力量薄弱,產品供求結構不均衡,顯現新的結構性產能過剩問題;④由于海洋工程裝備制造的技術要求高和難度大,我國許多海洋工程裝備的配套設備仍依賴進口,尤其是核心配套的關鍵技術基本由國外企業壟斷。

3 遠景展望

海洋工程是海洋經濟的重要組成部分,對海洋經濟和海洋事業的發展發揮至關重要的作用。建設海洋強國應提高海洋資源開發利用能力以及保護海洋生態環境,核心是要抓好海洋工程建設,切實提升海洋工程的質量、效益和水平。

3.1 加強圍填海工程管理

正確認識圍填海活動,科學處理在圍填海過程中出現的一系列生態環境問題,研究并合理闡釋圍填海的相關政策,深刻理解海洋生態文明的內涵,實現真正意義上的科學用海和合理用海。

為提高圍填海決策和管理的科學化水平、輔助行政管理部門掌握圍填海的規律和特點、減少或避免圍填海活動對海洋生態環境的負面影響以及改進圍填海管理機制[6],國務院提出進一步加強濱海濕地保護和嚴格管控圍填海活動,有利于嚴守海洋生態保護紅線、改善海洋生態環境、提升生物多樣性水平和維護國家生態安全[7]。①科學規劃先行。在修編海洋功能區劃時科學確定圍填海規模,使圍填海活動符合國民經濟和社會發展規劃以及主體功能區劃的總體要求,同時與區域規劃、土地利用總體規劃和城市規劃等相關規劃更好地銜接。修編海洋功能區劃是堅持“在保護中開發、在開發中保護”、海域資源優化配置和集約節約用海的有效制度和引導手段。對于涉及圍填海的海洋功能區,在空間規劃編制時應明確開發規模、開發布局和開發時序,并提出相應的管制措施;充分考慮涉及海域的資源條件、開發現狀和環境承載能力,國家和地區經濟社會發展的實際需求以及各用海行業的綜合協調,做到與全國海洋功能區劃的有效銜接。②建立跟蹤和監測制度。隨著圍填海熱潮的持續升溫,圍填海的決策和管理迫切需要科學和可靠的參照依據。應建立圍填海工程的跟蹤檢查和動態監測機制,使監督和管理工作貫穿于工程建設的整個過程[8]。③加強專家咨詢和科學論證。逐步細化、深化和分類管理海域使用論證制度和環評制度,建立并完善具有戰略性和前瞻性的評估制度、多方案比選和優化制度、公眾參與制度以及評估標準體系。④嚴格項目審批管理。嚴格執行《中華人民共和國海域使用管理法》、項目審批制度以及有償使用和處罰制度,堅持總量控制,加強執法檢查,嚴禁“未批先填”或“填而不用”。

3.2 推進海洋產業優化升級

傳統海洋產業要解決能源消耗高、資源消耗高、污染嚴重和產能過剩等問題,除積極實施“走出去”戰略外,還要進行產業合并和優化升級。目前我國港口吞吐量已基本滿足未來一段時期的發展需求,港口建設亟須科學把握經濟發展需求并合理發展;適當控制沿海重化工業的規模,尤其控制重污染行業在沿海的布局;繼續重視船舶工業的產能過剩問題,鼓勵中小船廠適當合并和轉產;核電是國家重點發展的清潔能源領域,但其占用岸線和海域排他性問題比較嚴重,應充分挖掘現有核電廠址的潛力,嚴格控制新址選建;海洋油氣開發的重點是走向深遠海,從而緩解渤海環境污染的壓力。

與此同時,大力培育和發展海洋新興產業。目前我國風電的發展勢頭過快,應做好合理規劃,減少對海域和岸線的過度占用;海洋能的開發潛力巨大,應抓緊技術攻關并實現產業化;天然氣水合物和大洋多金屬礦物開發屬于高技術、高風險和高投資的領域,但前景廣闊并可為國家提供戰略資源保障,亟須國家進行專項聯合攻關,盡早實現產業化;我國海水淡化技術已基本成熟但規模較小,應盡快將海水淡化和綜合利用提升為國家戰略,設立并實施相關專項工程,解決沿海地區淡水缺口問題。

3.3 促進海洋工程科技創新

海洋工程的科技水平決定海洋資源的開發利用效率,對于海洋經濟建設和海洋可持續發展都具有重要作用。①針對重大關鍵技術加強聯合攻關。在海洋工程發展迫切需要的基礎性和戰略性技術領域加強協作,由政府集中優勢技術力量解決核心、關鍵和共性的技術問題。②發展產、學、研相結合的海洋工程科技創新體系。目前我國專利轉化為技術產品的占比僅約為10%,而發達國家可達40%,因此加快科技成果向現實生產力轉化是建設創新型國家的重要任務[9]。應重點推進以企業為主體,以市場為導向,產、學、研相結合的海洋工程技術創新,發揮市場配置資源的決定性作用,由企業主導研發與市場結合緊密的應用技術。③推進海洋工程產業升級和戰略性新興產業技術研發。圍繞海洋經濟發展方式轉變和海洋產業結構調整,以海洋生物工程技術、海水利用工程技術、海洋能開發工程技術、深海油氣開發工程技術和國際海底戰略性資源勘探技術等為重點的海洋工程高新技術是我國海洋工程科技創新的重要任務。④促進海洋工程科技人才的培養。海洋工程科技創新的關鍵在于人才,應建立讓人才脫穎而出的體制機制,最大限度地激發其創新熱情和活力,培養國家一流的海洋工程科技頂尖人才和領軍人物,尤其關注和造就一批中青年高級專家[10]。

3.4 積極發揮社會組織作用

在海洋工程科技水平較高的發達國家,行業協會在促進科技創新中發揮主導作用。目前我國相關行業協會的作用仍未有效發揮,應全面深化改革,轉變政府職能,充分發揮社會組織的服務作用。例如:跨部門、跨行業和多學科的合作協商平臺和行業協會具有推進海洋工程建設的基礎條件和智力優勢,可聯合有關單位開展海洋工程建設戰略和規劃的研究和制定,促進學術交流,加強行業聯系,制定行業標準,為行政管理部門提供技術支持和專業服務[11]。

4 結語

建設海洋強國是實現中華民族偉大復興中國夢的重要方略。海洋工程建設對于發展海洋經濟具有基礎性和引領性的作用,未來應明確方向、增強共識、加強溝通、形成合力,為我國海洋強國建設提供全面的支撐和保障[12]。