双碳背景下能源动力类实验室安全文化与制度研究

引言：

随着全球气候变化挑战日益严峻，我国“双碳”战略全面推进，能源结构转型升级步伐加快，氢能、生物质能、先进储能等新型能源技术研发与应用蓬勃发展。能源动力类实验室作为能源科技创新主阵地，面临前所未有的发展机遇与安全挑战。传统化石能源实验室安全管理范式已难以适应新能源技术实验特性，氢能爆炸风险、高电压储能系统危害、生物质燃料复杂性等安全问题层出不穷。探索构建适应“双碳”背景的实验室安全新体系，既是保障科研人员生命安全的现实需求，也是促进能源科技持续创新的战略选择。

一、能源动力类实验室安全文化建设重要性

（一）碳中和目标下实验安全风险新特征

“双碳”战略实施催生能源技术变革，传统能源实验室面临全新安全挑战。氢能实验中高压气体泄漏爆炸隐患凸显，先进电化学储能装置热失控风险增大，生物质能转化过程复杂性导致危险因素难以预测，碳捕集技术试验带来压力容器安全界限扩展。碳中和路径下新材料、新工艺、新设备涌现，安全知识经验积累不足，风险识别困难，安全防护措施有效性面临严峻考验[1]。

（二）文化引领驱动实验室本质安全转型

安全文化作为能源动力类实验室安全管理的灵魂，具备本质安全引领作用。卓越安全文化能培育实验人员安全第一意识，形成自觉自律安全行为习惯，减少依靠外部监督约束。安全价值观融入科研团队基因，使安全考量成为实验设计、操作决策必要前提，实现由被动防御向主动预控转变。安全文化营造开放透明氛围，鼓励实验人员积极发现报告隐患，创造持续改进条件。

二、能源动力类实验室安全制度体系构建策略

（一）安全责任制度层级优化路径

双碳背景下能源动力类实验室安全责任体系构建应突破传统单一责任模式，形成多层级纵深交织责任网络。实验室主管单位层面需明确设立安全委员会，由高层管理者直接参与，赋予充分决策权与资源调配权，确保安全工作顶层设计科学有力。中层管理者承担关键枢纽职责，既要向上传递一线安全信息，又需向下贯彻执行安全决策，同时肩负跨部门安全协调重任。项目负责人作为实验安全直接管理者，必须对实验全流程安全负总责，签署安全责任书，定期开展团队安全教育，参与风险评估活动。实验操作人员则处于责任链条最前端，日常安全自查、隐患排查、异常情况报告构成基础责任。

（二）风险评估与分级管控机制创新

能源动力类实验室风险评估与分级管控机制创新核心在于适应新能源技术特性，构建动态精准风险识别体系。风险评估需打破传统静态评估局限，建立实验前—实验中—实验后全周期动态评估流程，实现风险状态实时监测 [2]。氢能、生物质能、先进储能等新能源实验项目启动前，必须引入多专业评估团队，从能量、物质、环境、人员四维度进行风险因素交叉分析，确保风险全面识别。实验活动可按照风险程度划分为一级( 极高风险)、二级( 高风险)、三级( 中等风险)、四级( 低风险) 四个等级，分别采取“审批制”、“备案制”、“报告制”、“登记制”管理模式，实现分级差异化管控。高风险实验需建立预警线设置机制，当关键参数接近临界值时自动触发预警程序。双碳技术路径多元化特点决定风险评估需采用柔性思维，避免僵化标准限制创新空间。

（三）应急处置与事故预防闭环设计

能源动力类实验室应急处置与事故预防系统构建需形成闭环设计，实现事前—事中—事后全链条管理。预防端重点打造多层级安全屏障，包含实验设计本质安全审查、设备设施安全性能验证、操作人员资质能力评估三道防线，筑牢事故发生防火墙。针对新能源技术实验特点，应急预案设计必须突破传统单一情景局限，构建“基础预案 + 专项预案 + 现场处置方案”三级预案体系。氢能实验泄漏爆炸、高压储能系统失控、生物质气化反应异常等高风险场景需单独制定专项应急预案，明确处置流程。应急演练应避免简单走过场，设计近真实场景，引入突发变量考验应急决策能力。事故调查分析环节引入“瑞士奶酪模型”，透过表面现象挖掘深层次组织缺陷与管理漏洞。闭环关键在于吸取教训反哺管理，建立事故教训库，定期组织案例研讨，将事故经验转化为安全知识资产。

（四）数字化监管与智能预警平台构建

双碳背景下能源动力类实验室安全监管迎来数字化转型契机，智能预警平台构建成为提升安全管理效能关键路径。实验室数字孪生技术应用可实现物理空间与数字空间双向映射，通过三维可视化呈现实验室全貌，精准掌握设备运行状态、危险源分布、人员活动轨迹。物联网感知网络覆盖关键实验区域，氢气浓度、氧气含量、温度、压力、辐射等多参数实时监测，形成实验环境“神经末梢”。大数据分析技术挖掘设备运行数据隐藏规律，识别异常波动，预判潜在风险，从被动应对转向主动预防。人工智能算法构建多层级预警模型，危险因素单一超标触发初级预警，多因素耦合异常启动高级预警，确保风险早发现、早干预。实验室安全管理平台整合人员培训、安全检查、隐患治理、应急演练等模块，实现安全工作全流程数字化。移动终端应用程序便于实验人员随时查阅安全知识、报告安全隐患、接收安全警示，打造掌上安全助手。

结束语

“双碳”战略背景下，能源动力类实验室安全文化与制度建设面临前所未有的挑战与机遇。安全文化建设需持续推进，制度执行需常抓不懈，安全与创新两轮驱动方能相得益彰。唯有将安全意识根植于每位科研人员心中，将制度要求融入日常实验操作，才能筑牢能源科技创新的安全防线，为国家能源革命与“双碳”目标实现提供坚实保障，促进能源动力领域科技创新与安全管理协同发展，最终实现经济、社会与生态效益的统一。

参考文献：

[1] 杨燕茹, 张凌云, 王硕林. “双碳”背景下能源动力类实验室安全文化与制度研究 [J]. 教育教学论坛 ,2024,(03):5-8.

[2] 李小平 , 解方喜 , 陈雪梅 , 等 . 基于 PDCA 循环的能源动力类实验室安全风险评估体系构建 [J]. 浙江化工 ,2022,53(09):43-48.