那么，水产行业在未来如何不被动挟裹其中而是从容应对，还是需要从业者共同探索出可行方案。从全球生猪养殖过程的碳排放来看，由原料到饲料生产相关的环节约占60%，这对水产行业实现碳中和的启示是：以工业化生产的饲料为中心，研究全价值链上下游的减排策略。之中，饲料加工环节作为主要的能耗大户，探索低碳之路尤为关键。为此，笔者采访了丰尚农牧装备有限公司研究院副院长马凤德博士，了解丰尚作为饲料装备头部企业对水产饲料加工低碳绿色发展的思考与实践。 打破新型蛋白源添加受限问题 饲料生产简单而言，就是原料进入工厂经加工后制成成品出来。首先，原料端。在全球越来越重视低碳发展的当下，使用低碳原料可以有效降低碳排放。目前业内所使用的大宗饲料原料，如豆粕、鱼粉需要大量进口，由于跨区域远距离运输，带来了更多的碳排放，因此选择本土化的原料是一个可行的路径。而且，巴西大豆的扩产导致热带雨林破坏，数据统计显示，在2010-2016年间，相当于有上亿吨级的二氧化碳因植被减少而未能被固定。所以，在达成碳中和目标的全球大环境下，这些传统饲料原料的供应链将面临极大的碳排放风险，也提醒行业一定要提前做好应对准备。 大豆种植占用了大量的热带雨林，在达成碳中和目标的全球大环境下，大豆全球供应链面临极大的碳排放风险 近些年，行业内研究的热点是拓展非粮型的新型蛋白源，比如棉籽蛋白、昆虫蛋白、藻类蛋白、单细胞蛋白等。“对我们来说，更多是在思考当饲料配方中的原料组成因大量新型蛋白源的应用而发生变化时，对饲料加工工艺会产生什么样的影响。”马凤德表示。 实际应用上，在饲料配方中大量使用非粮的新型蛋白源，可能面临两大限制因素：一是新型蛋白源可能含有高浓度的抗营养因子，将限制其添加量；二是在水产膨化料的加工中，添加新型蛋白源后能否达到稳定的产能、膨胀度及水中稳定性等指标。 使用新型蛋白源之后，膨化料的水中稳定性变差（左为传统豆粕配方，右为新型非粮蛋白原料配方） 为此，丰尚针对性提出了一些研究课题，一是通过在线酶解技术对新型蛋白源进行预处理，去除里边的抗营养因子，提高饲料消化利用率，从而减轻对环境的污染；二是研发膨化机用机械能及膨胀度在线控制装备，基于颗粒膨化品质来实现精准调控膨化技术，满足新型蛋白源不同的加工特性；三是基于粘度在线检测及流变特性，研发自调节智能化膨化机。“有了这个装置后，只要输入所需要的膨胀度，就可以通过‘在线粘度检测-出模前机械能在线控制-出模粘度在线调控’逻辑闭环，实现膨化设备智能化，自动调控、无人值守。”马凤德说。基于酶制剂应用的水产饲料加工工艺示意图 由左至右：机械能在线控制、膨胀度在线控制、 膨化机智能控制系统 系列节能措施，最高降耗50%以上 其次，加工端。饲料加工过程有大量的能耗产生，有必要通过能源替代、能量回收、智能化手段等方式来实现科学节能减排。据马凤德介绍，以能耗大户烘干系统为例，丰尚有几个节能降耗方面的创新案例： 1.推出了天然气烘干系统，来利用天然气这种清洁、低碳、高效的能源； 丰尚MJ系列天然气烘干机 2.将热泵烘干系统应用到传统的烘干机中，通过热交换把通风口的热量回收到烘干系统中，从而降低能耗50%以上，能源成本节约20%-25%； 3.分区控温，加装低温区能量回收利用系统后，将高温区的余热导向低温区，实测数据能耗降低约15%； 烘干系统机内部能量回收 4.对烘干机外部能量及尾气综合利用、将冷却器排出的热气直接引入烘干机，以及跨工段尾气综合利用等方式来实现能量回收； 5.利用大数据开启烘干机智能节能模式，利用人工智能（AI）分析烘干机运行数据，建立饲料水分降低值与烘干机运行参数间的关系，实现烘干机的出料口饲料水分值自动调节，实测数据是可以降低能耗5-30%。 工艺创新优化膨化料水中稳定性 再者，成品端。趋势而言，水产养殖过程的碳排放风险，对水产饲料提出越来越高的要求，生产环境友好型的饲料产品将成为主流，势必对饲料技术产生一些创新性的需求，主要体现在三个方面：一是饲料配方中的营养物质需要具有高吸收率，以减少排泄物的产生；二是饲料具有更高的水中稳定性，以减少溃散溶解；三是精准饲喂，不产生过量饲料浪费。 循环水养殖对饲料提出新需求 “我们主要关注如何让水产膨化料具有更好的水中稳定性，这个点虽然说起来简单，展开来讲实际上涉及原料、粉碎、混合、调质、膨化、喷涂等多个环节。这里我简单介绍丰尚通过优化膨化机的螺杆配置去提高饲料水中稳定性的创新应用案例：我们通过增加螺杆开槽数量，实现了更优的水中稳定性表现，生产出来的大粒径加州鲈料泡水后无任何开裂现象，并保持极高的粘弹性。”马凤德透露。 优化后（右）膨化料的水中稳定性提升，左为优化前 数字化工厂技术赋能双碳事业 某种程度来讲，即使没有“双碳”这一国家新战略的出现，饲料企业作为生产型企业，往加工过程中去要利润的做法也永远不会过时。只是，过去饲料企业只要拥有一个好的生产经理或生产班子，就能够实现能耗的大幅度降低，随着大家对生产过程中能耗管控意识及手段的加强，从依托人力因素去降耗的角度来看，行业整体已经达到了比较高的水平。 丰尚MES系统生产驾驶舱 设备能耗追踪 “基于广泛的行业调查发现，目前饲料行业的实际产能仍仅为设计产能的50%左右，再高的利用水平已经很难单纯靠人来突破，这个时候就需要利用现代化的数字化工厂技术来超越。”马凤德表示。据其介绍，数字化工厂技术包括数字化（智能化）单机、智能产线、制造执行系统（MES）、企业级应用等方面，以实现透明生产、决策数据化。传统的饲料工厂尽管可以实现工业化和自动化的生产，但是生产过程中所产生的一些数据，并不能有助于企业管理者做决策。而通过数字化工厂技术的应用，可以把现场的数据接入到MES系统中，然后再与企业层的ERP系统联通，实现从原料进厂到成品发运整个过程数据链的可视化，助力管理者做经营决策时能有据可依。 丰尚MES系统的手机APP 正因为智能化手段的应用，数字化工厂可以在保证饲料产品品质的前提下实现成本最优，特别是在节能降耗方面有出色的表现。马凤德称，MES系统中采用了设备能耗追踪系统实现能源管理，能够统计主机设备以及重要辅助设备的水耗用量、电耗用量、蒸汽耗用量，呈现设备在不同时段的能源耗用趋势，提供高能耗设备优化改造的依据；同时，通过监控生产过程中不同工段、各个订单的能耗数据，结合设备运行情况，统计汇总产线设备的无用能耗，为降本提供数据支撑。最后，基于数据采集的数据，对各工序所发生的成本进行主次因素分析，确定节能降耗、提升效率的潜在方向，并实施、跟踪、闭环，然后进入下一个PDCA循环。此外，MES系统还会自动生成主机设备的OEE（设备综合效率）报告并进行分析，让管理者清楚可以改进提升的空间在哪里，从而不断精进。 整体而言，在“双碳”战略目标下，水产产业链即将开启一场广泛而深刻的系统性变革。作为水产产业链的上游，饲料加工和饲料加工装备制造行业都需要不断寻求更清洁、更高效、更经济的制造方式。马凤德表示，以大数据、人工智能、工业物联网等技术为代表的数字化工厂技术，必将为减碳事业强力赋能，也将给行业更具有想象空间的未来。“丰尚将继续在饲料加工行业实现碳中和的进程中，以节能减排、能源替代、再生资源、生态碳汇等为实现路径，为我国农牧行业碳中和事业快速发展贡献力量。” 【关键字】：江苏丰尚饲料生态碳汇
