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分析新能源发展对城镇燃气安全管理的影响与协同策略

作者

周海林

长沙新奥燃气储配有限公司 湖南长沙 410100

摘要:本文深度剖析新能源发展浪潮对城镇燃气安全管理所产生的影响,匠心独运地提出一系列极具针对性的协同策略。经由对新能源与城镇燃气发展态势的抽丝剥茧,详尽阐述新能源于技术、管理以及市场维度,为城镇燃气安全管理带来的重重挑战。继而从技术协同、管理协同与市场协同三大层面,擘画应对之策,矢志为城镇燃气行业在新能源蓬勃发展的时代背景下,实现安全无虞、行稳致远的可持续发展,提供坚实的理论支撑与切实可行的实践指南。

关键词:新能源;城镇燃气;安全管理;协同策略

1新能源与城镇燃气发展现状

1.1新能源的类型及发展趋势

新能源种类繁多,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、氢能等。太阳能光伏发电技术不断进步,成本持续降低,应用范围从大型光伏电站逐渐向分布式光伏发电系统拓展,在居民屋顶、工商业建筑屋顶等得到广泛应用。风能发电技术也日趋成熟,海上风电成为新的发展热点,风电场规模不断扩大,单机容量不断提高。氢能作为一种极具潜力的清洁能源,在燃料电池汽车、分布式能源等领域的应用前景广阔,各国纷纷加大对氢能技术研发和基础设施建设的投入。

1.2城镇燃气的供应与安全管理现状

目前,城镇燃气主要包括天然气、人工煤气和液化石油气。天然气以其清洁、高效、环保等优点,成为城镇燃气的主要气源,在城镇燃气供应中所占比例逐年提高。城镇燃气供应网络不断完善,覆盖范围日益扩大,为居民生活和工业生产提供了稳定的能源保障。在安全管理方面,城镇燃气行业建立了较为完善的安全管理制度和标准规范,从燃气生产、储存、运输、销售到使用的各个环节,都有严格的安全要求和监管措施。同时,燃气企业也不断加强安全技术研发和应用,如采用智能燃气表、泄漏监测系统等,提高燃气安全管理的智能化水平。

2液化气使用安全防范对策

2.1新能源发展对城镇燃气安全管理的影响

技术层面:能源转换与储存技术对燃气设施的挑战,影响新能源领域所涉及的能源转换和储存技术,与传统燃气体系相比,存在着显著的差异。以太阳能光伏发电为例,其产生的是直流电,而在实际应用中,为了能够顺利接入电网实现电力的传输与分配,必须借助逆变器将直流电转换为交流电 。这一转换过程不仅涉及复杂的电力电子技术,还会产生特定频率的电磁信号。与此同时,储能电池作为新能源储存的关键设备,其充放电过程并非平稳进行,而是会引发电流和电压的动态变化,这无疑会对与之相连的电网产生一定程度的影响。当新能源与城镇燃气系统尝试进行融合时,这些能源转换和储存设备就可能与燃气设施之间产生一系列兼容性问题。比如,逆变器工作时产生的电磁干扰,可能会干扰燃气设施中电子控制系统的正常信号传输,导致控制指令错误或设备误动作;储能电池充放电引起的电压波动,也可能使燃气设施的供电系统不稳定,进而影响燃气设施的正常运行和安全性能,增加燃气泄漏、设备故障等安全风险。

新能源接入对燃气输配系统稳定性的影响:分布式新能源的接入使得能源供应的不确定性增加。太阳能、风能等新能源受自然条件影响较大,发电功率不稳定,当大量分布式新能源接入电网后,会对电网的电压、频率等电能质量指标产生影响,进而影响燃气输配系统的稳定性。例如,当新能源发电功率突然增加或减少时,可能会导致电网电压波动,影响燃气压缩机、调压设备等的正常运行,甚至引发安全事故。

2.2管理层面影响

安全监管模式的变革需求:新能源的发展使得能源供应格局更加复杂,传统的城镇燃气安全监管模式难以适应新能源与燃气并存的局面。新能源涉及多个领域和部门,监管职责划分不够明确,容易出现监管空白和交叉监管的问题。同时,新能源的技术特点和安全风险与传统燃气不同,需要建立新的安全监管标准和技术规范,加强对新能源设施建设、运行和维护的监管。

应急管理体系面临的新问题:新能源事故与燃气事故的叠加风险增加了应急管理的难度。例如,在发生自然灾害时,可能会同时出现新能源发电设施损坏和燃气管道泄漏的情况,应急救援需要同时应对两种不同类型的事故,对救援资源的调配、救援技术和方法提出了更高的要求。此外,新能源的快速发展也使得应急管理预案需要不断更新和完善,以适应新的安全风险。

2.3市场层面影响

新能源竞争对燃气市场份额的冲击:新能源的快速发展对城镇燃气市场份额产生了一定的冲击。随着太阳能、风能等新能源成本的不断降低,其在能源市场中的竞争力逐渐增强,部分用户开始选择新能源替代燃气。例如,一些工业企业采用太阳能光伏发电满足自身用电需求,减少了对燃气发电的依赖;一些居民用户安装太阳能热水器,降低了对燃气热水器的使用频率。这使得城镇燃气的市场需求增长放缓,市场份额面临被挤压的风险。

价格波动对燃气安全管理投入的影响:新能源市场价格的波动会传导至燃气市场。当新能源价格下降时,燃气企业为了保持市场竞争力,可能会降低燃气价格,从而导致企业利润减少,进而影响对燃气安全管理的资金投入。安全管理投入的不足可能会导致燃气设施维护不及时、安全检测设备更新滞后等问题,增加燃气安全事故的风险。

3新能源与城镇燃气安全管理协同策略

3.1技术协同

促进新能源与燃气技术融合:在当前能源转型的关键时期,加大对新能源与燃气联合供能技术的研发投入具有极其重要的战略意义。积极组织科研团队,联合高校、科研机构以及相关企业,集中力量开发太阳能 - 燃气联合供热、制冷系统,风能 - 燃气联合发电系统等前沿技术。通过这些技术融合,能够有效实现能源的梯级利用和互补。在能源梯级利用方面,依据不同能源的特性和用户需求,将高品位能源用于发电、供热等主要环节,低品位能源用于辅助加热、制冷等,从而充分挖掘能源价值,提高能源利用效率。在能源互补上,当太阳能、风能充足时,以新能源为主进行供能;而在新能源供应不足的时段,如夜间或阴天太阳能匮乏,或者风力微弱时,迅速切换为燃气供能,确保能源供应的稳定性和可靠性。例如,太阳能 - 燃气联合供热系统在白天阳光充沛时,利用高效的太阳能集热器收集太阳能,将其转化为热能用于建筑物供热,大幅降低燃气消耗;而在夜间或阴天,智能控制系统自动检测能源供应情况,及时切换为燃气供热模式,保证供热的稳定性和可靠性,让用户始终处于舒适的温度环境中,同时也显著降低了能源消耗和环境污染,契合可持续发展理念 。

研发适应新能源发展的燃气安全技术:随着新能源在城镇能源体系中所占比重逐渐增大,其接入给传统燃气安全管理领域带来了诸多复杂且棘手的挑战。为有效应对这些难题,迫切需要大力研发一系列新型的燃气安全监测技术与设备。在智能传感器方面,致力于开发一种具备高度敏锐感知能力的新型传感器,该传感器可实时、精准地监测新能源与燃气混合系统的安全状态。它不仅能对燃气泄漏进行高精度探测,哪怕是极其微小的泄漏量也能迅速察觉,还能敏锐捕捉到压力异常波动,无论压力是突然升高还是降低,都能及时反馈信息。同时,对于电气故障,诸如线路短路、过载等情况,也能做到快速识别。通过这些功能,实现对各类安全隐患的早期预警,为安全事故的防范争取宝贵时间。一旦预警触发,相关系统能够迅速启动快速处置机制,最大程度降低安全事故造成的损失。除此之外,深入开展对燃气设施与新能源设备兼容性的研究工作也至关重要。通过模拟不同工况下两者的协同运行情况,分析燃气设施与新能源设备在物理结构、运行原理等方面的差异,从而优化燃气设施的设计,合理调整其运行参数。例如,在燃气管道的材质选择和管径设计上,充分考虑新能源接入后可能产生的气体成分变化、流量波动等因素;在燃气调压设备的运行参数设定上,结合新能源设备的运行特性进行精准调校,以此提高燃气设施适应新能源发展的能力,确保整个能源供应系统的安全稳定运行。

3.2管理协同

建立统一的能源安全监管机制:在当前新能源与城镇燃气协同发展的大背景下,清晰界定各部门在新能源与城镇燃气安全监管领域的职责范围至关重要。应设立专门的跨部门能源安全监管协调小组,成员涵盖能源、住建、应急管理等多个相关部门,定期召开协调会议,共同商讨安全监管事宜。通过整合燃气与新能源的监管资源,搭建统一的信息共享平台,各部门可实时上传和获取监管数据,实现信息的无缝对接。同时,加强协同执法力度,在面对燃气与新能源设施安全隐患排查、违法违规行为查处等工作时,各部门联合行动,避免出现监管空白区域,也杜绝因职责不清导致的交叉监管现象。此外,组织专业力量制定统一的能源安全监管标准和技术规范,对新能源和燃气设施从规划设计阶段的前期审批,到建设施工过程中的质量把控,再到建成后的运行维护以及后期的更新改造等进行全生命周期的严格监管,以此确保能源供应的安全和稳定,为城镇能源体系的健康发展筑牢根基。

完善应急联动管理体系:鉴于新能源与城镇燃气系统在运行过程中可能出现的复杂状况,亟需制定一套全面且细致的新能源与燃气事故联合应急预案。在这份预案中,要清晰明确应急响应流程,从事故的初步察觉、信息上报,到各层级指挥机构的响应与决策,都应形成标准化的操作步骤。同时,精准界定救援职责,确保燃气企业与新能源企业在事故救援中分工明确,避免出现职责不清、推诿扯皮的现象。详细规划资源调配机制,涵盖人力、物力以及技术资源等多方面的调配规则。

为切实提升应对新能源与燃气事故叠加风险的能力,需大力加强燃气企业与新能源企业之间的应急协作。定期开展联合应急演练,演练场景应尽可能模拟真实事故,包括新能源设备故障引发燃气泄漏、燃气爆炸波及新能源设施等复杂情况。通过演练,让双方企业的工作人员熟悉彼此的应急流程与操作方式,增强协同作战能力。

此外,建立应急物资储备共享机制也是关键之举。对各类应急物资进行分类统计,明确不同物资的储备地点与管理责任。利用信息化技术搭建应急物资共享平台,实时掌握物资库存情况。在事故发生时,能够依据实际需求,迅速从共享储备库中调配所需物资,优化应急救援资源配置,确保在第一时间内开展高效、有序的救援工作,最大程度降低事故损失。

3.3市场协同

推动新能源与燃气企业合作:在当前能源转型的大背景下,积极鼓励新能源企业与燃气企业开展深度项目合作,以此达成资源共享、优势互补的良好局面。燃气企业历经长期发展,拥有一套成熟且完善的管网系统,这一系统如同城市的 “能源脉络”,遍布各个区域,同时还积累了大量稳定的客户资源。凭借这些独特优势,燃气企业能够为新能源企业提供极为关键的储能设施建设场地,这些场地依托管网布局,在能源传输和调配方面具备先天优势;还能为新能源企业开辟能源销售渠道,借助其与客户长期建立的信任关系,将新能源产品高效地推向市场。而新能源企业则在技术和设备层面拥有领先优势,它们可以为燃气企业提供诸如先进的太阳能转化设备、高效的风能利用技术等新能源技术和设备,助力燃气企业突破传统能源业务的局限,实现能源结构从单一化向多元化、清洁化转变,推动企业的转型升级进程。通过这样紧密的合作模式,双方能够携手开拓更为广阔的市场空间,在提升自身核心竞争力的同时,共同为能源行业的可持续发展贡献力量,提高企业在复杂多变的市场环境中的市场竞争力。

优化能源市场结构,保障安全管理投入:在当前能源转型的关键时期,政府扮演着极为重要的角色,应充分发挥其宏观调控职能,全面加强对能源市场的把控。一方面,借助行之有效的政策引导与灵活高效的市场机制,深度优化能源市场结构,以此为新能源与燃气的协同共进创造有利条件。例如,精心制定科学合理的能源价格政策,依据不同能源的成本、稀缺性以及环保效益等多方面因素,精准确定价格区间,从而引导用户基于自身实际需求和经济状况,合理且理性地选择能源消费方式。另一方面,政府需切实加大对燃气安全管理的财政支持力度,设立专项补贴资金,鼓励燃气企业积极主动地增加安全管理投入。这些投入可用于更新老旧的燃气设施设备,引入先进的安全监测技术,如智能传感器实时监测燃气泄漏、压力异常等情况;加强对从业人员的专业培训,定期组织安全知识讲座和实操演练,提升其安全意识与应急处置能力,进而全方位提高燃气安全保障水平。与此同时,鉴于新能源市场的动态性和价格的波动性,政府应牵头建立完善的能源市场风险预警机制,通过对新能源市场价格走势、供需关系等关键指标的实时监测与深度分析,提前预测可能出现的价格波动风险,及时为燃气企业提供预警信息,帮助其制定有效的应对策略,降低新能源市场价格波动对燃气企业运营的不利影响。

结语

综上所述,新能源发展虽给城镇燃气安全管理带来挑战,但也蕴含机遇。本文深入剖析其在技术、管理、市场层面的影响,并提出协同策略。未来,需强化实证研究,用实际案例和数据检验策略成效。同时,要深化跨学科研究,多维度探索协同发展机制。密切关注新能源技术创新动态,及时优化协同策略,推动新能源与城镇燃气安全、高效、协同发展,为城镇能源体系的可持续进步提供有力支撑 。

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作者简介:周海林(1968.10)男,湖南长沙,汉族,工程师,从事城镇燃气安全管理工作