文/ 水產前沿 唐東東

　　水產前沿網原創報道，在“雙碳”戰略目標下，各行各業探尋低碳綠色發展之路顯得越來越迫切，甚至到了關乎企業生存的程度，處于傳統農業范疇的水產行業并不能置身大勢之外。今年9月份，據不完全統計全國有13個省市對高耗能的產業開展了拉閘限電的措施，尤其廣東、江蘇不僅是耗能大戶，也是水產行業的核心市場。因此，拉閘限電讓當地很多水產飼料生產企業陷入比較尷尬的處境，在銷售旺季時發現產能跟不上了。

　　當然，地方政府采取拉閘限電的方式來緩解能耗雙控（能耗總量和強度雙控）的壓力，并沒有得到國家層面的認可。同時，一些專家認為應該用碳排放的雙控指標（碳排放總量和強度控制指標），來替代能耗的雙控指標，以更好地服務于實現雙碳目標。因此，在接下來的一段時間里，應該會遵循更科學、更理性的減排手段，以達到社會、經濟、環保三贏的局面，而非采取運動式、非可持續性的“減碳”措施。

豐尚農牧裝備有限公司研究院副院長 馬鳳德博士

　　那么，水產行業在未來如何不被動挾裹其中而是從容應對，還是需要從業者共同探索出可行方案。從全球生豬養殖過程的碳排放來看，由原料到飼料生產相關的環節約占60%，這對水產行業實現碳中和的啟示是：以工業化生產的飼料為中心，研究全價值鏈上下游的減排策略。之中，飼料加工環節作為主要的能耗大戶，探索低碳之路尤為關鍵。為此，筆者采訪了豐尚農牧裝備有限公司研究院副院長馬鳳德博士，了解豐尚作為飼料裝備頭部企業對水產飼料加工低碳綠色發展的思考與實踐。

　　飼料生產簡單而言，就是原料進入工廠經加工后制成成品出來。首先，原料端。在全球越來越重視低碳發展的當下，使用低碳原料可以有效降低碳排放。目前業內所使用的大宗飼料原料，如豆粕、魚粉需要大量進口，由于跨區域遠距離運輸，帶來了更多的碳排放，因此選擇本土化的原料是一個可行的路徑。而且，巴西大豆的擴產導致熱帶雨林破壞，數據統計顯示，在2010-2016年間，相當于有上億噸級的二氧化碳因植被減少而未能被固定。所以，在達成碳中和目標的全球大環境下，這些傳統飼料原料的供應鏈將面臨極大的碳排放風險，也提醒行業一定要提前做好應對準備。

大豆種植占用了大量的熱帶雨林，在達成碳中和目標的全球大環境下，大豆全球供應鏈面臨極大的碳排放風險

　　近些年，行業內研究的熱點是拓展非糧型的新型蛋白源，比如棉籽蛋白、昆蟲蛋白、藻類蛋白、單細胞蛋白等。“對我們來說，更多是在思考當飼料配方中的原料組成因大量新型蛋白源的應用而發生變化時，對飼料加工工藝會產生什么樣的影響。”馬鳳德表示。

　　實際應用上，在飼料配方中大量使用非糧的新型蛋白源，可能面臨兩大限制因素：一是新型蛋白源可能含有高濃度的抗營養因子，將限制其添加量；二是在水產膨化料的加工中，添加新型蛋白源后能否達到穩定的產能、膨脹度及水中穩定性等指標。

使用新型蛋白源之后，膨化料的水中穩定性變差（左為傳統豆粕配方，右為新型非糧蛋白原料配方）

　　為此，豐尚針對性提出了一些研究課題，一是通過在線酶解技術對新型蛋白源進行預處理，去除里邊的抗營養因子，提高飼料消化利用率，從而減輕對環境的污染；二是研發膨化機用機械能及膨脹度在線控制裝備，基于顆粒膨化品質來實現精準調控膨化技術，滿足新型蛋白源不同的加工特性；三是基于粘度在線檢測及流變特性，研發自調節智能化膨化機。“有了這個裝置后，只要輸入所需要的膨脹度，就可以通過‘在線粘度檢測-出模前機械能在線控制-出模粘度在線調控’邏輯閉環，實現膨化設備智能化，自動調控、無人值守。”馬鳳德說。

基于酶制劑應用的水產飼料加工工藝示意圖

由左至右：機械能在線控制、膨脹度在線控制、 膨化機智能控制系統

　　其次，加工端。飼料加工過程有大量的能耗產生，有必要通過能源替代、能量回收、智能化手段等方式來實現科學節能減排。據馬鳳德介紹，以能耗大戶烘干系統為例，豐尚有幾個節能降耗方面的創新案例：

　　1.推出了天然氣烘干系統，來利用天然氣這種清潔、低碳、高效的能源；

豐尚MJ系列天然氣烘干機

　　2.將熱泵烘干系統應用到傳統的烘干機中，通過熱交換把通風口的熱量回收到烘干系統中，從而降低能耗50%以上，能源成本節約20%-25%；

　　3.分區控溫，加裝低溫區能量回收利用系統后，將高溫區的余熱導向低溫區，實測數據能耗降低約15%；

烘干系統機內部能量回收

　　4.對烘干機外部能量及尾氣綜合利用、將冷卻器排出的熱氣直接引入烘干機，以及跨工段尾氣綜合利用等方式來實現能量回收；

　　5.利用大數據開啟烘干機智能節能模式，利用人工智能（AI）分析烘干機運行數據，建立飼料水分降低值與烘干機運行參數間的關系，實現烘干機的出料口飼料水分值自動調節，實測數據是可以降低能耗5-30%。

　　再者，成品端。趨勢而言，水產養殖過程的碳排放風險，對水產飼料提出越來越高的要求，生產環境友好型的飼料產品將成為主流，勢必對飼料技術產生一些創新性的需求，主要體現在三個方面：一是飼料配方中的營養物質需要具有高吸收率，以減少排泄物的產生；二是飼料具有更高的水中穩定性，以減少潰散溶解；三是精準飼喂，不產生過量飼料浪費。

循環水養殖對飼料提出新需求

　　“我們主要關注如何讓水產膨化料具有更好的水中穩定性，這個點雖然說起來簡單，展開來講實際上涉及原料、粉碎、混合、調質、膨化、噴涂等多個環節。這里我簡單介紹豐尚通過優化膨化機的螺桿配置去提高飼料水中穩定性的創新應用案例：我們通過增加螺桿開槽數量，實現了更優的水中穩定性表現，生產出來的大粒徑加州鱸料泡水后無任何開裂現象，并保持極高的粘彈性。”馬鳳德透露。

優化后（右）膨化料的水中穩定性提升，左為優化前

　　某種程度來講，即使沒有“雙碳”這一國家新戰略的出現，飼料企業作為生產型企業，往加工過程中去要利潤的做法也永遠不會過時。只是，過去飼料企業只要擁有一個好的生產經理或生產班子，就能夠實現能耗的大幅度降低，隨著大家對生產過程中能耗管控意識及手段的加強，從依托人力因素去降耗的角度來看，行業整體已經達到了比較高的水平。

豐尚MES系統生產駕駛艙

設備能耗追蹤

　　“基于廣泛的行業調查發現，目前飼料行業的實際產能仍僅為設計產能的50%左右，再高的利用水平已經很難單純靠人來突破，這個時候就需要利用現代化的數字化工廠技術來超越。”馬鳳德表示。據其介紹，數字化工廠技術包括數字化（智能化）單機、智能產線、制造執行系統（MES）、企業級應用等方面，以實現透明生產、決策數據化。傳統的飼料工廠盡管可以實現工業化和自動化的生產，但是生產過程中所產生的一些數據，并不能有助于企業管理者做決策。而通過數字化工廠技術的應用，可以把現場的數據接入到MES系統中，然后再與企業層的ERP系統聯通，實現從原料進廠到成品發運整個過程數據鏈的可視化，助力管理者做經營決策時能有據可依。

豐尚MES系統的手機APP

　　正因為智能化手段的應用，數字化工廠可以在保證飼料產品品質的前提下實現成本最優，特別是在節能降耗方面有出色的表現。馬鳳德稱，MES系統中采用了設備能耗追蹤系統實現能源管理，能夠統計主機設備以及重要輔助設備的水耗用量、電耗用量、蒸汽耗用量，呈現設備在不同時段的能源耗用趨勢，提供高能耗設備優化改造的依據；同時，通過監控生產過程中不同工段、各個訂單的能耗數據，結合設備運行情況，統計匯總產線設備的無用能耗，為降本提供數據支撐。最后，基于數據采集的數據，對各工序所發生的成本進行主次因素分析，確定節能降耗、提升效率的潛在方向，并實施、跟蹤、閉環，然后進入下一個PDCA循環。此外，MES系統還會自動生成主機設備的OEE（設備綜合效率）報告并進行分析，讓管理者清楚可以改進提升的空間在哪里，從而不斷精進。

　　整體而言，在“雙碳”戰略目標下，水產產業鏈即將開啟一場廣泛而深刻的系統性變革。作為水產產業鏈的上游，飼料加工和飼料加工裝備制造行業都需要不斷尋求更清潔、更高效、更經濟的制造方式。馬鳳德表示，以大數據、人工智能、工業物聯網等技術為代表的數字化工廠技術，必將為減碳事業強力賦能，也將給行業更具有想象空間的未來。“豐尚將繼續在飼料加工行業實現碳中和的進程中，以節能減排、能源替代、再生資源、生態碳匯等為實現路徑，為我國農牧行業碳中和事業快速發展貢獻力量。”