水产养殖脱碳｜从饲料与电力减少CO2

水产养殖已不再是“渔业的配角”

根据联合国粮农组织（FAO）2024年6月发布的《2024年世界渔业和水产养殖状况》，2022年全球渔业与水产养殖总产量达到2.232亿吨。其中水产养殖为1.309亿吨，即使不计海藻，养殖水生动物也达到9440万吨。这相当于水生动物总产量的51%，2022年成为养殖首次超过渔船捕捞（9230万吨）的历史性一年。

全球养殖产量九成来自亚洲

按地区看，亚洲占养殖总产量的91.4%，其次是拉丁美洲和加勒比地区3.3%、欧洲2.7%、非洲1.9%。这是以中国为首，加上印度、印度尼西亚、越南等国不断扩大鲤科鱼类、对虾和罗非鱼养殖的结果。思考全球养殖脱碳时，绕不开亚洲的内陆养殖与对虾养殖，原因正在于此。

养殖增长不止的原因

全球渔船捕捞量自1980年代后期以来基本持平。海洋资源有限，可捕量已接近天花板。而世界人口持续增长，人均水产品消费量自1960年代以来翻了一倍以上。填补这一缺口的正是养殖。FAO预计到2032年养殖产量还将进一步扩大，能否“在不增加环境负荷的前提下”实现这一增长，正是养殖脱碳课题的核心。

日本海面养殖年产80万吨

再看日本，农林水产省《2024年渔业·养殖业生产统计》显示，2024年海面养殖收获量为80.12万吨，比上年减少5.9%。主要品目除鰤鱼、真鲷、银鲑等鱼类外，还有牡蛎、扇贝、紫菜、裙带菜等贝藻类。与全球相比规模不大，但在野生渔获长期减少的背景下，养殖在日本水产品供给中的分量逐年增加。

为什么要追问“养殖的脱碳”

养殖一直被期待为不依赖野生资源、稳定供给蛋白质的手段。但“养”这一行为需要制造饲料、运输饲料、循环水体、供氧、出货等一系列工序，每一环都要消耗能源。FAO一方面以“蓝色转型”推动养殖的可持续扩张，另一方面也要求各国转向低负荷生产。正因为养殖已成为食物供给的主角，如何减少其温室气体才被提上议程。

水产养殖的CO2从哪里来

首次在全球范围内系统估算水产养殖温室气体的，是英国苏格兰农业学院（SRUC）的麦克劳德等人于2020年发表在学术期刊《科学报告》上的研究。该研究的特点是按主要品种类别和地区，基于实际商用配合饲料的组成逐项累加排放量。

全球范围内占人为排放的0.49%

据估算，2017年全球水产养殖（不含水生植物养殖）排放的温室气体约占人为排放总量的0.49%，规模与全球绵羊生产相当。与养牛排放相比小一个数量级，这也是“鱼是比畜产更气候友好的蛋白质”这一说法的依据之一。不过养殖产量预计还会增长，若不采取行动，排放也会同比例增加。

57%的排放来自“饲料”

同一研究中最受关注的是排放源的构成。仅饲料原料作物（大豆、玉米、小麦等）的生产就占养殖温室气体总量的39%。再加上鱼粉与鱼油制造、饲料厂配制以及饲料运输的排放，与饲料相关的排放达到57%。也就是说，养殖近六成的CO2并非来自鱼群游动的网箱，而是来自制造饲料的农田和工厂、运输饲料的卡车和船舶。

不同品种的排放负担差异巨大

按品种看，产量与排放量的比例并不均衡。鲤科鱼类占全球养殖产量的31%，排放量也占31%，二者相当。而对虾类仅占产量的10%，排放量却占21%。这是因为池底沉积的有机物会产生甲烷和一氧化二氮，加上修建虾塘导致红树林消失等因素叠加。相反，双壳贝类占产量的21%，排放量却仅占7%，因为它们无需投喂，靠滤食海水中的浮游生物生长。

不只是CO2：“来自池塘的排放”

提到养殖的温室气体，人们往往只想到CO2，但在内陆池塘和虾塘中，沉到底部的残饵和粪便在缺氧淤泥中分解时会产生甲烷，含氮量高的排水则会释放一氧化二氮。二者的温室效应都远强于CO2，也是对虾排放比例达到产量比例两倍的原因之一。近年来，亚洲各国正在研究定期清除底泥，以及在同一池塘中组合鱼、虾、贝类和海藻以循环营养、抑制池塘甲烷排放。

更换饲料：从鱼粉、大豆到昆虫与藻类

如何改变占排放近六成的饲料，是养殖脱碳的核心课题。同时，饲料也是经营中最大的成本。据水产厅《2024年度水产白皮书》，在鱼类养殖中饲料费占成本六成以上；受日元贬值和秘鲁鳀鱼减产等影响，配合饲料价格在2023年11月上涨至每吨约26万日元。脱碳与经营稳定在“重新审视饲料”这一点上重合。

减少鱼粉依赖的“低鱼粉饲料”

日本的鰤鱼和真鲷养殖长期使用以鱼粉为主要原料的配合饲料。鱼粉以秘鲁和智利捕捞的小型中上层鱼为原料，从遥远的南美运来，既增加了运输排放，也面临渔获受天气左右的不稳定性。水产研究·教育机构等的研究表明，鰤鱼饲料中鱼粉配比降至30%，配合豆粕和玉米蛋白粉，其生长表现与以鱼粉为主的饲料并无太大差别。真鲷方面也有报告显示，使用浓缩大豆蛋白等的无鱼粉饲料，幼鱼生长与鱼粉鱼油饲料相当。

衡量“用鱼养鱼”比例的FIFO

衡量饲料可持续性的指标之一是“FIFO（鱼进鱼出）”，即生产1公斤养殖鱼需要多少公斤野生小鱼作为鱼粉鱼油的原料。若该值超过1，意味着从海里取出的鱼比养出的鱼还多。鰤鱼、金枪鱼等肉食性鱼类的FIFO本来就高，低鱼粉化正是降低这一数字的努力。越依赖鱼粉，排放链条越长：捕捞小鱼的渔船燃料、鱼粉厂的干燥工序、从南美到日本的海运。降低FIFO对资源保护和脱碳都有效。

让国内水产加工副产物回到饲料

减少进口鱼粉的另一条路，是以国内产生的鱼类下脚料为原料制造鱼粉。水产加工厂产生的鱼头、鱼骨、内脏，大部分已被运往鱼粉厂成为饲料和肥料的原料。若将港口附近产生的副产物在附近工厂制成鱼粉、供附近养殖场使用，运输距离可比从南美海运缩短几个数量级。将水产加工副产物转化为鱼粉鱼油既是减少食物浪费的举措，也是直接推动饲料脱碳的区域循环机制。

大豆也有“毁林”的陷阱

不过，用大豆替代鱼粉并非万能。在南美，大豆田的扩张有着侵占森林和草原的历史，若计入土地利用变化带来的排放，大豆蛋白的气候负荷绝不算小。挪威三文鱼养殖业正在降低饲料中南美大豆蛋白的比例、改用气候强度更低的作物蛋白，正是为了回避这一土地利用问题。不仅要考虑“减什么”，还要考虑“换成什么”。

用昆虫与微藻验证“无鱼粉、无鱼油”

作为下一代原料，昆虫与微藻的研究正在推进。2024年4月，水产研究·教育机构宣布，以黑水虻幼虫粉和微藻裂殖壶菌粉为主要原料的无鱼粉、无鱼油饲料，成功使真鲷以与鱼粉饲料相当的速度生长。该研究是内阁府登月型研究开发制度的一部分，昆虫可以食物残渣为食在短期内大量繁殖，微藻则能自行合成鱼油中的DHA等脂肪酸。这一成果指明了摆脱“捕鱼养鱼”模式的路径。

日本企业对昆虫饲料的挑战

企业也开始行动。大日本印刷（DNP）与爱媛大学合作，着手开发作为养殖鱼饲料的昆虫（黄粉虫）自动饲养装置，目标是用国产昆虫蛋白替代鱼粉。长崎大学孵化的创业公司Booon株式会社正在开发低成本、低环境负荷的黄粉虫饲料原料生产装置“Worm Pod”，并与当地养鸡农协合作开展利用腐熟鸡粪的验证。二者尚处于验证阶段，但“在区域内循环饲料原料”的思路，在减少运输排放方面同样合理。

海面养殖现场能做的事

与改变饲料成分同样有效的是“不浪费饲料”。撒入网箱的饲料中鱼吃不完的部分会作为残饵沉入海底，不仅让付出排放代价制造的饲料白白浪费，还会增加海底有机物、导致水质恶化。

用AI投喂减少残饵

近年来，利用水下摄像头和AI判断鱼的食欲、自动调节投喂量和时机的投喂机开始普及。UMITRON公司的“UMITRON CELL”等AI自动投喂机已在鹿儿岛县长岛町的鰤鱼养殖中实际运行，可通过智能手机远程管理投喂。水产厅也在“智慧水产业”推进政策中支持引入此类基于ICT的投喂与饲养管理系统。残饵减少，饲料费下降，制造饲料的排放也随之减少。关于智慧水产业的现状，另有专文详细介绍。

饲料效率提高一成，排放也减少近一成

养殖现场使用的指标之一是“饲料转化率（FCR）”，即鱼体重增加1公斤需要多少公斤饲料，数值越小效率越高。既然近六成排放来自饲料，改善FCR就直接意味着减排。除了杜绝残饵的投喂管理，还有配合鱼类消化设计饲料粒径与成分、选择水温和潮流适宜的渔场、防病降低死亡率等饲养管理，这些扎实的生产技术积累都能推高饲料效率。虽不起眼，却是养殖脱碳中最可靠的手段之一。

作业船与设备的电动化

在海面养殖中，向网箱运送饲料和物资的投饵船、作业船几乎每天往返。它们大多由柴油发动机驱动，燃料使用占排放的一部分。挪威研究机构SINTEF分析三文鱼养殖气候负荷的报告中，养成场的电动化与饲料组成调整、流通路线优化并列为主要减排措施之一。在日本，绿色食品系统战略下正在探讨确立渔船电动化、氢能化技术，养殖作业船也处于同一潮流之中。渔船低碳化的相关技术同样可以应用于养殖现场的船只。

自发自用的太阳能发电

在陆上的饲料仓库、加工厂、水泵设备上配备太阳能发电的做法也在扩展。农林水产省公开了农山渔村引入可再生能源的案例，在渔港和水产设施发电并自用的做法正在各地推进。尤其是陆基养殖这类昼夜用电的设施，所发电力不必卖出即可直接使用的比例较高，可再生能源的效果更容易显现。

出货后的流通也不容忽视

SINTEF的分析显示，挪威养殖三文鱼在出货时点（养殖场门口）每公斤活鱼排放3.8公斤CO2当量，但根据运往消费地的运输方式和距离，每公斤可食部分的排放在4.8公斤到28公斤之间大幅波动。空运至亚洲排放会飙升，而海运或供应邻近市场则可抑制。养殖脱碳与网箱之外的水产品冷链和运输方式的选择密不可分。

这一结构同样适用于日本。国内养殖的鰤鱼、真鲷供应国内市场，与冰镇空运出口海外相比，同样的鱼送到消费者手中的排放相差数倍。扩大出口时若选择海运或冷藏集装箱运输，可以以部分鲜度为代价大幅减少排放。从产地到餐桌一体化的视角，是养殖脱碳不可或缺的。

陆基养殖是一场“电力”之战

不利用海洋、在陆上水槽中养鱼的陆基养殖，尤其是过滤水体反复使用的闭合循环式（RAS），因逃逸鱼和海水富营养化等环境负荷小、可建在消费地附近，一直被视为可持续养殖的王牌。据日本经济新闻报道，日本陆基养殖的申报件数截至2026年1月1日达到808件，2024年度出货量为6907吨。

每公斤鱼约7千瓦时，水泵占电力近半

另一方面，陆基养殖有着海面养殖所没有的负荷：电力。在RAS中，循环水体的水泵、溶氧装置、维持水温的冷暖设备、过滤槽清洗等24小时不停运转。针对大西洋鲑RAS的研究显示，生产1公斤鱼需要约7千瓦时电力，也有分析指出仅水泵就占总能耗的45%左右，维持水温约占三分之一。以中国三文鱼RAS为对象的生命周期评价显示，使用化石燃料电力时每吨鱼排放7.01吨CO2当量，是海面网箱养殖（3.39吨）的两倍。

换了电源，结果就会逆转

这些数字并不意味着“陆基养殖对环境不好”。由于增加的排放几乎全部来自电力，若将电力换成可再生能源，就有可能降到与海面养殖相当甚至更低。以瑞典温水鱼RAS为对象的生命周期评价报告显示，在可再生能源比例高的电源下，循环式养殖不会带来明显的能源劣势。陆基养殖的脱碳将沿着设备节能与电源脱碳两条线并行推进。

陆基养殖节能设计的要点

• 降低水泵扬程：缩小水槽与过滤槽的高度差，减少提水距离，电力会大幅变化
• 减少管道阻力：选择粗、短、少弯的管道和不易堵塞的滤材，用更少动力维持相同流量
• 不“制造”水温：使用地下水、涌泉、温排水等接近目标水温的水源，可减少冷暖设备电力
• 回收热量：用热交换器把排水的热量转移给新水，提高设施的隔热性能等建筑侧的改进
• 变频控制：根据鱼的生长阶段和时间段降低水泵和鼓风机转速，避免长期满负荷运行

叠加这些设计改进的最新RAS，也有报告显示每公斤鱼的耗电量比旧设计的设施大幅降低。陆基养殖并非注定“大量耗电”，而是一项因设计和电源选择而结果相差数倍的技术。

用富士山涌泉养三文鱼

日本的代表性案例，是挪威企业Proximar Seafood在静冈县小山町运营的大型大西洋鲑陆基养殖设施。所有养殖用水均使用富士山麓的地下水，以闭合循环方式养成的三文鱼以“FUJI ATLANTIC SALMON”品牌通过丸红销售。2024年9月首次出货，2025年供应1338吨，2026年收获预期为3500至4000吨，最终目标为5300吨规模。在国内养殖并通过陆路配送，可以避免从挪威空运的排放，这是其一大特点。地下水全年水温稳定，也有助于减少冷暖设备的电力。

利用发电厂闲置用地与余热

电力公司进入陆基养殖的动向也已出现。在发电厂闲置用地上建设设施，若能利用输电损耗小的电力和温排水，就能同时抑制陆基养殖的弱点——电力成本和排放。九州电力利用福冈县火力发电厂的闲置用地开展三文鱼陆基养殖便是一例。水产研究·教育机构也通过陆基养殖验证梳理了水温管理和能效方面的课题。将工厂余热、温泉热、地下水等“当地已有的热与水”组合起来，是陆基养殖节能的现实解法。

“无需投喂的养殖”这一选项

如果养殖近六成的排放来自饲料，那么根本不投喂的养殖就是最有力的脱碳手段。双壳贝类（牡蛎、扇贝、贻贝等）和海藻（紫菜、裙带菜、海带等）靠吸收海水中的浮游生物和营养盐生长，不需要制造饲料的农田、工厂和运输。

贝类与海藻每吨仅0.7吨

2021年发表于学术期刊《自然》的“蓝色食物评估”系列研究，对23个品种类别的环境负荷进行标准化比较，结果显示养殖的双壳贝类和海藻是排放最少的水产品，每吨活重约0.7吨CO2当量。即使是同样的双壳贝类，渔船捕捞因消耗燃料每吨排放3.4吨，养殖的排放更少。考虑到日本海面养殖的主力是牡蛎、扇贝、紫菜、裙带菜等贝藻类，可以说日本的养殖已包含大量低碳品目。

日本海面养殖的主力是贝类与海藻

看日本80万吨海面养殖的构成，广岛和宫城的牡蛎、北海道和青森的扇贝、有明海和濑户内海的紫菜、三陆的裙带菜等贝藻类占据很大比重。与鱼类养殖相比不太受关注，但它们无需投喂，设施以筏和绳索为主，动力使用也主要集中在收获和加工。从生产结构来看，日本的养殖在全球范围内也包含众多低碳品目。震后牡蛎养殖的复兴，以及与海底荒漠化对策相结合的海藻养殖扩张，是对区域经济和气候都有意义的投资。

鱼与贝类、海藻一起养的IMTA

作为直接减少鱼类养殖排放的方法，复合养殖（IMTA：多营养层次综合养殖）的研究正在推进。在鱼类网箱周围布置双壳贝类和海藻，让贝类和海藻吸收鱼类排泄物和残饵中的营养生长，在保持水质的同时提高每个网箱的产量。2022年发表于学术期刊《生物科学》的综述《气候友好型海产品》，将扩大海藻和贝类养殖以及复合养殖定位为海面养殖减排和吸收碳的有望手段。关于海藻养殖在海洋再生中的作用，另有专文详细讨论。

不能断言为“减碳养殖”的理由

不过，将贝类或海藻养殖简单宣传为“吸收CO2的事业”需要谨慎。海藻在生长时吸收CO2，但收获食用后碳会重新回到大气。双壳贝类虽然将碳固定在贝壳的碳酸钙中，但在形成贝壳的过程中会释放海水中的CO2，2026年发表于《ICES海洋科学杂志》的分析指出，从整个系统看很难称之为纯粹的碳去除。贝类与海藻养殖的优势在于“排放极少的蛋白质与膳食纤维来源”，这一价值无需依赖夸大的吸收量主张也足够重大。

国家战略与国际认证的动向

养殖脱碳不仅靠生产者的努力，也靠政策与市场机制推动。日本国内有农林水产省的“绿色食品系统战略”，国际上则有养殖环境认证ASC（水产养殖管理委员会）的饲料标准，二者共同确定了方向。

绿色食品系统战略：2050年饲料全面转换

2021年制定的绿色食品系统战略，是日本以2050年实现农林水产业CO2零排放为目标的国家方针。在水产领域，提出到2050年将养鱼饲料全部转换为环境负荷小的配合饲料，并在日本鳗鲡、蓝鳍金枪鱼等养殖中实现人工苗种比例100%。目标是建立既不依赖野生幼鱼、饲料也转向可持续原料的养殖体系。此外还提出到2040年探讨确立渔船电动化、氢能化相关技术，养殖作业船的脱碳也在这一延长线上。

ASC饲料标准：零毁林与排放量报告

国际养殖认证ASC引入了不仅面向养殖场、也面向饲料厂的“ASC饲料标准”。自2025年10月31日起，维持ASC认证的养殖场须使用符合该标准的饲料；2025年12月发布的修订版（V1.2）自2026年2月2日起强制执行。标准要求饲料厂从毁林和土地转换风险低的供应链采购大豆、棕榈油等植物原料（或公布有期限的行动计划），且不得采购来自2020年12月31日之后由森林等转换而来的土地的原料。此外，核算并报告能源使用量和温室气体排放量也是要求之一，修订版还要求以重量分摊和经济分摊两种方法报告排放数据。关于ASC认证的机制本身，请参阅另一篇文章。

排放量“可视化”推动市场

在认证和客户要求下，核算并公布每公斤养殖鱼排放量的做法若得以推广，零售和餐饮就能选择排放少的鱼进行采购。挪威三文鱼业界委托SINTEF量化19项减排措施的效果，正是因为出口市场要求说明气候负荷。对日本养殖业而言，若想扩大出口，排放量的核算与削减正成为无法回避的条件。

研发与补贴制度的支持

政府也从研发和设备投资两方面推动转型。水产厅的“养殖业成长产业化技术开发事业”中，作为降低饲料成本的对策正在开发面向鰤鱼类和真鲷的高效饲料，同时追求低鱼粉化和饲料效率的改善。环境省公开各年度脱碳事业一览，整理了支持企业节能设备和可再生能源引入的补贴项目。农林水产省也汇总公开了农山渔村引入可再生能源的案例，可供参考养殖设施引入太阳能和自发自用的先行例。制度每年都有变化，考虑设备投资时应确认当年度的申报要领。

消费者能做的事与今后的课题

养殖脱碳不只是生产者的工作。消费者通过选择吃什么，同样可以推动这一方向。

让贝类和海藻更多地上餐桌

最简便、效果最大的选择，是增加吃双壳贝类和海藻的机会。牡蛎、扇贝、蛤蜊、紫菜、裙带菜、海带是养殖水产品中排放最少的品目，也早已深深扎根于日本饮食文化。不必减少吃鱼，只需在菜单上加一道贝类或海藻菜肴，餐桌的排放就会略微但切实地下降。

关注产地与养殖方式

同样是三文鱼，空运进口品与在国内陆基或海面养殖场养成的产品，在流通排放上差异很大。ASC认证标志，或饲料原料使用昆虫、藻类的标注，都是选择养殖方式的线索。标签信息有限，但养成查看产地标示的习惯，选择的余地就会扩大。

不浪费食物也是脱碳

容易被忽视的是，若把付出排放代价养成的鱼丢弃不吃，那部分排放就全部白费。用鱼的下脚料熬汤或炖煮、选择临近保质期的鱼片、选择利用鱼皮鱼骨的加工品，这些行为都能按“每公斤食用量”稀释养殖的排放。FAO估计全球渔获量的三成以上在收获后损失或被丢弃，生产侧的脱碳与消费侧的减少浪费，是同一问题的正反两面。

遗留的课题

另一方面，养殖脱碳仍有许多未解决的课题。昆虫和微藻饲料的量产技术和成本尚未跨过实用门槛，鱼粉替代的全面推进还需要时间。陆基养殖只有在有可再生电力时才是低碳的，而日本的电源结构化石燃料比例仍然很高。排放量的核算方法也未统一，生产者之间数字前提不同便难以比较。此外，虾塘的甲烷排放和红树林转换等问题，若没有日本进口对虾的产地——亚洲各国的努力，就无法解决。

养殖依然是答案的理由

即便存在这些课题，养殖今后仍将是水产品供给的中心，这一点不会改变。野生资源有限，世界人口持续增长。与牛肉相比排放少一个数量级的养殖鱼，以及无需投喂的贝类和海藻，是能同时回应气候和粮食两大问题的为数不多的选项。通过改变饲料、改变电力、拓宽养殖品目，养殖正从“海洋的负担”转变为“来自海洋的解决方案”。这一转变已经悄然开始。