在科技飞速发展的当下,各行业都在积极拥抱数字化、智能化变革,燃气行业也不例外。智慧燃气作为传统燃气行业与现代信息技术深度融合的产物,正逐渐成为推动能源领域创新发展的重要力量,为城市的安全运行、高效管理以及可持续发展提供坚实支撑。
一、智慧燃气的概念与内涵
智慧燃气并非简单地将信息技术叠加于传统燃气业务之上,而是一个涵盖了从气源供应、管网输配、用户服务到安全监管全产业链的系统性变革。它依托物联网、大数据、云计算、人工智能、地理信息系统(GIS)等前沿技术,构建起一个全面感知、实时传输、智能分析、精准决策的燃气运营管理体系。通过在燃气设施上部署大量的传感器,如同为燃气系统装上 “感知神经”,能够实时采集压力、流量、温度、泄漏等关键数据,并借助 5G 等高速通信网络,将这些数据迅速传输至数据中心。在这里,大数据与人工智能技术对海量数据进行深度挖掘与分析,为燃气企业的生产调度、设备维护、安全预警等提供科学依据,实现燃气系统的智能化运行与精细化管理。
二、智慧燃气的发展现状
近年来,我国智慧燃气建设取得了显著进展。政策层面持续发力,国家能源局《城市燃气管道等老化更新改造实施方案 (2022—2025 年)》明确要求到 2025 年底前基本完成城市燃气管道更新改造任务,同步推进智能化升级。在此推动下,全国各地积极行动,燃气管道智能化改造加速推进。2024 年全国完成燃气管道改造 6.1 万公里,智能设备安装量同比增长 40%。众多燃气企业纷纷加大在智慧燃气领域的投入,打造了一系列创新应用场景。例如,部分城市利用搭载高精度传感器的激光巡检车每日扫描地下管道,实时捕捉微泄漏,相比传统人工巡检,效率大幅提升且检测精度更高;一些燃气公司借助 AI 算法自动关联周边施工信息,当管道压力骤降时,能及时判定为第三方破坏风险并触发告警,有效避免事故发生。在用户服务端,线上业务办理平台日益完善,居民通过手机 APP 或微信小程序即可轻松完成开户、缴费、报修等业务,极大提升了服务便捷性。
从地域上看,经济发达地区和大城市在智慧燃气建设方面走在前列。深圳燃气从 2012 年便启动数字化建设,构建了涵盖 “智慧管网”“智慧服务”“智慧运营” 的智慧燃气体系,通过 5G、物联网等技术支撑燃气运营数据流转,搭建燃气物联网平台、数字孪生燃气管理平台,实现了数百万感知设备的应用。而在一些中小城市和欠发达地区,智慧燃气建设虽起步稍晚,但也在加速追赶,积极借鉴先进经验,结合自身实际情况开展试点项目。
三、智慧燃气带来的变革与优势
安全保障能力显著提升:智慧燃气系统通过实时监测与智能预警,能够及时发现并处理燃气泄漏、压力异常等安全隐患,将事故消灭在萌芽状态。以海勃湾区智慧燃气管理平台为例,该平台借助物联网感知设备与 AI 风险预警模型,构建起 “实时监测 - 智能预警 - 分钟级处置” 的全链条防控体系,地下有 PPB 级激光巡检车扫描管道微泄漏,地上有管网哨兵紧盯压力波动,户内有智能报警器守护家庭。2024 年,该平台推动 479 条隐患 100% 清零,重大事故归零,从被动抢险转变为主动防御,切实保障了居民生命财产安全。
运营效率大幅提高:在生产调度方面,大数据分析与智能算法能够根据历史用气数据、实时气象信息、用户需求变化等因素,精准预测燃气用量,优化气源调配与管网输配方案,减少能源浪费与损耗。在设备维护上,基于设备运行数据的故障预测模型,可实现预防性维护,提前安排维修人员对可能出现故障的设备进行检修,避免设备突发故障影响供气,降低维护成本的同时提高了供气可靠性。例如,中交路桥科技的智慧燃气平台通过大数据技术分析设备运行数据和故障历史记录,能预测燃气调压设备的故障时间,为提前维护提供依据。
用户服务更加便捷贴心:线上服务平台的搭建打破了时间与空间限制,用户足不出户就能办理各类燃气业务。同时,燃气企业通过分析用户用气数据,深入了解用户习惯与需求,为用户提供个性化服务。如对于用气量大的工业客户,提供定制化能源解决方案帮助其降低用气成本;为居民用户提供用气安全提示、节能建议等。此外,智能燃气表的普及实现了远程精准计量与自助充值,全天候安全守护,用户用气体验得到极大改善。武夷山华润燃气为居民更换的 NB 智能燃气表,不仅能远程精准计量、支持 24 小时自助充值,还具备异常流量监控和安全预警功能。
四、智慧燃气发展面临的挑战
技术融合与创新难度大:智慧燃气涉及多种复杂技术的融合应用,不同技术之间的兼容性、协同性问题需要进一步解决。例如,物联网设备的数据采集与传输、大数据的存储与分析、人工智能算法的优化与应用等环节,需要形成高效稳定的技术链路。同时,在一些关键技术领域,如高精度泄漏检测传感器、适用于燃气行业的边缘计算技术等,仍存在技术瓶颈,需要加大研发投入与创新力度。
数据安全与隐私保护问题突出:智慧燃气系统收集了海量的用户数据、设备运行数据以及管网地理信息数据等,这些数据一旦泄露或被恶意篡改,将对用户权益、燃气企业运营乃至城市安全造成严重威胁。如何建立完善的数据安全防护体系,确保数据在采集、传输、存储、使用等全生命周期的安全性,以及如何平衡数据利用与隐私保护之间的关系,是智慧燃气发展必须面对的重要挑战。
行业标准与规范有待完善:目前,智慧燃气行业在系统架构、数据接口、设备选型、安全评估等方面缺乏统一的标准与规范,导致不同企业、不同地区的智慧燃气项目在建设与运营过程中存在差异,难以实现数据共享与互联互通,阻碍了行业整体的规模化发展与协同创新。
五、智慧燃气的未来趋势
技术深度融合与创新持续推进:随着 5G 网络的全面覆盖与边缘计算技术的成熟应用,智慧燃气将实现更实时的调度与更智能的运维。例如,中国电信与威星智能合作的 “5G + AI + 物联网” 体系,已使设备维护成本降低 20%。同时,区块链技术有望应用于燃气数据管理,保障数据的真实性与不可篡改,为燃气交易、设备溯源等提供更可靠的支撑。
氢能融合与低碳转型加速:在 “双碳” 目标引领下,氢能作为清洁高效能源,将逐渐与燃气行业深度融合。未来,燃气管网有望成为氢能配送的重要载体,掺氢比例将逐步提升至 20%。山东港华的相关项目已为行业提供了可复制模式,燃气企业将在氢能应用领域积极探索,推动能源结构的低碳转型。
综合能源服务成为发展方向:燃气企业将加速向 “能源服务商” 转型,不再局限于单纯的燃气供应,而是整合电力、热力等多种能源资源,为用户提供综合能源解决方案。例如,深圳燃气试点燃气数字人民币结算与碳积分兑换,探索多元盈利模式。通过能源的协同优化与高效利用,满足用户多样化能源需求,提升企业市场竞争力。
标准体系与产业生态不断完善:全球首个综合管廊智慧运维国际标准的发布,标志着我国智慧燃气标准体系正逐步与国际接轨。未来,行业将加快制定并完善涵盖技术、管理、安全等多方面的标准规范,促进智慧燃气产业的规范化、标准化发展。同时,产业链上下游企业将加强合作,构建更加完善的产业生态,共同推动智慧燃气技术创新与应用推广。
智慧燃气作为能源领域的创新发展方向,正处于快速成长阶段。尽管面临诸多挑战,但随着技术的不断突破、政策的持续支持以及市场需求的日益增长,智慧燃气必将在保障城市能源安全、提升能源利用效率、推动绿色低碳发展等方面发挥越来越重要的作用,为人们创造更加安全、便捷、绿色的生活环境,成为智慧城市建设中不可或缺的重要一环。