技术进展 | 英国EQUIFy项目完成USV集成生态监测首次外场试验

漂浮式海上风电是英国推进可再生能源转型、实现国家净零排放目标的关键支撑力量。目前业界已积累大量固定式海上风电的环境影响研究数据，但针对漂浮式风电开发与更深水域环境、季节变化及更广泛海洋生态系统之间的相互作用机制，相关研究证据仍显不足，构成行业生态评估的重要知识空白。近日，英国EQUIFy（Establishing a Framework for Quantifiable Evidence and Impact of Ecosystem Change Throughout the Lifecycle of UK Floating Offshore Wind Farms）科研项目在普利茅斯智能湾海域顺利完成漂浮式海上风电自主生态监测技术的首次外场示范试验。本次试验依托5米级波浪推进式AutoNaut无人水面艇（PML Pioneer），搭载多类集成监测载荷，同步开展海洋物理环境、鱼类资源及生物多样性监测，初步展示了无人平台在漂浮式海上风电生态环境评估中的应用潜力。

PML Pioneer USV在Smart Sound Plymouth测试其新型集成传感器载荷。（图片来源：PML）

EQUIFy是英国一项为期四年的重点海洋生态科研项目，由英国自然环境研究委员会（NERC）与英国皇家地产通过ECOFlow计划共同资助。项目汇集了来自普利茅斯海洋实验室、普利茅斯大学、环境渔业与水产养殖科学中心及其他学术机构、公共部门和行业伙伴的多方力量。

项目有别于聚焦单一物种或孤立环境压力的传统研究模式，采用全生态系统研究思路，融合海洋物理、生态科学、自主监测技术、数值建模与决策支撑工具，综合考量环境累积压力、气候变化、海洋空间的多用途开发等多重影响因素。依托计算机建模与人工智能分析手段，研究不同尺度下的海洋生态变化，构建可复用、可推广的漂浮式海上风电生态影响评估体系，支持开展从单台风机尺度到陆架海域尺度、贯穿项目全生命周期的生态变化评估。

本次外场试验采用PML Pioneer AutoNaut无人水面艇（USV），艇体总长5米，采用波浪推进，可搭载集成传感器载荷开展自主观测。该平台搭载的一体化自主监测系统顺利完成首次海上部署和功能验证，为后续测试与应用积累了经验。

试验平台共搭载三套核心监测设备，形成覆盖海洋物理环境、海洋生物资源和生物多样性的综合监测能力，涵盖科研团队所述“从物理环境到鱼类”的监测范围。各载荷功能明确、相互协同：

海洋气象环境观测模块：采集海面气象、海水环境等基础参数，构建海域物理环境基线数据，支撑海洋环境背景分析。

科学回声测深仪：利用回声测深技术获取水体声学信息，为分析鱼类种群及其他生物分布提供数据。

自主eDNA采样模块：自主开展环境DNA采样，并通过遗传特征分析识别周边水域中的海洋生物，为生物多样性监测提供数据。

三套监测载荷协同作业，有助于整合不同监测维度的数据，可同步获取海域物理环境参数、鱼类种群分布及生物多样性数据，为漂浮式海上风电综合生态系统评估提供多源数据。

本次外场试验完成了集成海洋自主监测示范系统的首次成功部署，为进一步检验其工程适用性提供了实测基础。试验数据将用于研究自主技术对综合生态系统评估的支撑作用，并为提升模型预测、环境评估及决策支持工具的可信度提供数据支持。项目以落地应用为导向，旨在为海上风电环境监管和项目合规审批提供科学依据与决策支持。

随着漂浮式海上风电持续向更深、更远海域拓展，传统人工监测方式存在作业风险高、覆盖范围有限、持续性不足等短板，难以满足海上风电场常态化生态监测需求。未来的自主监测方案需要兼顾科学稳健性、作业安全性与可扩展性，以满足此类常态化监测需要。该项目成果将有助于完善漂浮式海上风电环境评估技术体系，助力海洋空间精细化管理，推动海上风电产业绿色、合规和可持续发展。