天然氣科技創新與標準融合發展模式研究與示范應用

Research and Demonstration Application of Integration Development Model of Scientific and Technological Innovation and Standards in the FieldofNatural Gas

ZHOU Li1.2.3 HUANG Mei4 SHEN Lin1.2.3 WU Shu-hong12.3 CHEN Zi-xun1.2.3 SONG Ke-jing1.2.3 （1.Research Institute of Natural Gas Technology，PetroChina Southwest Oil amp; Gasfield Company; 2.KeyLaboratoryofNaturalGas QualityControlandEnergyMeasurement，StateAdministration forMarketRegulation; 3.KeyLaboratory of Natural Gas Quality Control and Energy Measurement， CNPC; 4.Petrochina Southwest Oil amp; Gasfield Company）

Abstract：TheNational StandardizationDevelopmentOutlineemphasizes thepromotionof theinteractivedevelopmentof standardizationandsientificandtechnologicalinovation.Inrecentyars，enterprisesandinstitutionshaveatachedineasing importancetosientificandtechnologicalinovationandstandardization，focusingoandlayngoutsientificresearchpojects withstandardsasthainoutome.Ingeneralheatiofientifcandtechlogicalacievementsransforedintotadards is notigh，andtheintegrationmechaismofsientificndechologicalinoationndsadardssillneedstooed Inordertoefectivelyimprovetheinteractionbetweenscientificandtechologicalinnovationandstandards，thispaperanalyzes thedomesticpoliciesonsientificandtechnologicalinovationandstandards，clarifestherelationshipbetweenscientifcand technologicalinovationndtandardsuildapathfortheintegrationofsientificandtechologicalinovationandstadards inthefieldofnaturalgas，andestablishesamodelforthedevelopmentofsientificandtechnologicalinnovationandstandards. Basedonthenatural gasqualityandmetrology，thepaper explores thedemonstrationandapplicationoftheintegrationof scientificandtechnologicalinnovationandstandards，soastoprovidereferenceforthefutureintegrationofscientificand technological innovation and standards for the development of natural gas.

Keywords：technologyandinnovation，standards，convergence developmentmodel，demonstrationapplication

0 引言

黨的二十大對中國式現代化作了深入闡述，對高質量發展作出系統部署，明確要求加快實施創新驅動發展戰略，完善科技創新體系，強化國家戰略科技力量。自“十四五”規劃實施以來，各企業持續推進全領域科技創新發展，將科技創新作為核心的驅動力，著力推進高水平科技自立自強，加大關鍵核心技術攻關力度，不斷健全完善科技創新體制，打造原創技術策源地，將標準作為一種創新資源和提升企業管理水平的有效工具，展現企業的核心競爭力。

1 科技創新與標準的關系

1.1科技創新與標準的定義

科技創新是指原創性科學研究和技術創新的總稱，是指創造和應用新知識、新技術、新工藝，采用新的生產方式和經營管理模式，開發新產品，提高產品質量，提供新服務的過程，是新質生產力的核心。

標準是通過標準化活動，按照規定的程序經協商一致制定，為各種活動或其結果提供規則、指南或特性，供共同使用和重復使用的一種文件。

1.2國內科技創新和標準政策解讀

近年來，國家相關部門相繼出臺了16項法律、文件，不斷豐富與完善科技創新與標準的關系。

2006年7月，科技部、財政部發布《國家科技支撐計劃管理暫行辦法》，將形成技術標準作為管理的重要目標之一；2016年5月，中共中央、國務院發布《國家創新驅動發展戰略綱要》，提出“健全技術創新、專利保護與標準化互動支撐機制，及時將先進技術轉化為標準”，體現了標準是科技創新的重要成果。2015年8月，修訂的《中華人民共和國促進科技成果轉化法》發布，提出“國家加強標準制定工作，推動先進適用技術推廣和應用”；2015年

9月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳發布《深化科技體制改革實施方案》，提出“推動修訂標準化法，強化標準化促進科技成果轉化應用的作用”，體現了標準是推廣科學技術成果的重要手段。2017年11月，修訂的《中華人民共和國標準化法》發布，提出“制定標準應當在科學技術研究成果和社會實踐經驗的基礎上”，體現了科技創新是標準的重要基礎。2021年12月，修訂的《中華人民共和國科學技術進步法》發布，提出“國家推動科學技術研究開發與產品、服務標準制定相結合”，體現了科技創新與標準互為支撐、互動發展。

2021年10月，中共中央、國務院發布《國家標準化發展綱要》（以下簡稱《綱要》）。《綱要》主要內容包括總體要求、發展目標、推動標準化與科技創新互動發展、提升產業標準化水平、完善綠色發展標準化保障、加快城鄉建設和社會建設標準化進程、提升標準化對外開放水平、推動標準化改革創新、夯實標準化發展基礎、組織實施9個章節。其中第2章“推動標準化與科技創新互動發展”共包括3條內容，是對科技創新與標準化關系最好的詮釋。

針對“加強關鍵技術領域標準研究”可解讀為在關鍵技術領域開展標準研究。天然氣領域涉及兩化融合、大數據、新能源、新材料等，體現標準的科學性；在前景廣闊的新領域，同步部署技術研發、標準研制與產業推廣，體現標準布局的及時性；在安全領域，適時制定和完善標準，體現相關技術規模化使用后方能形成普適性的標準。

針對“以科技創新提升標準水平”可解讀為科技創新是提升標準水平的重要手段，體現科技創新和標準的相互支撐、互動發展；標準的核心技術指標源自科技項目攻關，體現科技項目和標準化工作聯動；重要技術標準難度大、影響力大應予獎勵，體現對高水平科技創新成果價值的認可。

針對“健全科技成果轉化為標準的機制”可解讀為科技成果轉化為標準的評價機制和服務體系并不完善，還需要培養技術轉化為標準的評價機構和人才，體現“紐帶”對科技成果向標準轉化的重要作用；標準必要專利為專利和標準構建了融合橋梁，體現標準是可實現知識產權被推廣應用的重要載體；標準研制要具有普遍性和及時性，體現科技成果可以被更廣泛、快速應用。

1.3科技創新與標準的關系

通過對以上政策的調研分析，認為科技創新與標準互為支撐、互動發展，共同促進了產業的高質量發展：科技創新是標準發展的動力，對提升標準水平產生直接影響；標準是科技成果的載體，是科技成果轉化的橋梁和紐帶。

2 國內外科技創新和標準融合案例

對國內外知名企業及機構的科技創新和標準相關案例進行剖析，包括國家電網、殼牌、BP等。

國家電網推動科技與標準一體化推進。我國新能源發展迅速，風電和光伏發電并網裝機規模高速發展，科技與標準融合創新發揮了關鍵作用。新能源發展是一個科技支撐、標準引領產業高質量發展的過程。依托國家863計劃課題、國家重點研發計劃等大型項目，攻克大規模新能源友好并網系列關鍵技術，通過科研成果固化、標準驗證和工程校核，構建完成涵蓋新能源接人系統設計到調度運行各環節的新能源并網技術標準體系，為新能源發電的裝備研發、系統調試和調度運行提供了統一的標準依據，形成了以科技研究推動標準制定、以技術標準指導工程應用、以工程應用反哺科技研究的新能源并網領域標準化和科技協同融合創新機制，全面指導了我國大規模新能源的可靠并網和穩定運行[1

殼牌為減輕、消除瀝青的刺激性氣味，研發出凈味瀝青產品，開發殼牌專利技術，使瀝青混合料中影響空氣質量的氮氧化物（ ΔNOx ）、硫氧化物（ SOx ）、揮發性有機化合物（VOC）、一氧化碳（CO）和顆粒物（PM）排放相比于殼牌普通瀝青的瀝青混合料降低約 40% ，并減少瀝青異味。結合這些測試數據，殼牌制定了凈味瀝青的標準規范要求[2-5]

英國石油公司BP在其全球項目中，一直堅持不管零部件的大小和用途，都要通過標準化設計和制造來創造附加值。近海和內海油氣田鉆井平臺和油井架種類越繁多，其零部件的標準化越不可缺少。BP組織科研團隊，對不同油氣田開發項目的抗風浪、自調節、高產出的技術原理進行分析，研究當地零部件標準規范在其中的作用。在此基礎上，形成了近海油氣田鉆井平臺和油井架的通用技術規范，為其他類似環境條件的開發項目提供技術參考[6-7]

3 天然氣科技創新和標準融合路徑及發展模式

天然氣產業結構復雜、空間分布廣，油氣行業是技術、資金密集型的高風險行業。我國油氣行業持續推進全領域科技創新發展，將科技創新作為核心的驅動力，加大關鍵核心技術攻關力度，不斷健全完善科技創新體制，將標準作為一種創新資源和提升企業管理水平的有效工具。

3.1天然氣科技創新和標準融合案例

聚焦勘探開發、工程技術、頁巖氣開發、石油管材、質量與計量五大領域，通過調研五大領域共20項案例，科技創新重要體現在“從無到有”“從弱到強”。

例如，基于硫溶解度的測定，開展了硫溶解度的測定方法研究，研發了自動化硫溶解度測定裝置，提高了高含硫氣田開發效率和安全性，形成國際專利3件，中國發明專利1件，制定SY/T7663—2022《天然氣單質硫含量測定方法》，立項1項國際標準。針對現有的陶瓷內襯油管性能評價存在的問題，結合現場應用實際進行研究，開發出一系列實物及全尺寸評價技術及配套試驗裝備，形成了多項專利，制定了GB/T43505—2023《陶瓷內襯油管》。通過牽頭制定了強制性國家標準GB17820《天然氣》，其中對硫化氫質量指標的要求由20mg/m³ 提升至 Δ6mg/m³ ，對凈化工藝、質量檢測帶來技術挑戰。針對傳統的硫化氫檢測方法耗時長、精度較低的問題，開展激光吸收光譜法檢測硫化氫技術研究，形成了2項發明專利，研制了硫化氫國家一級和二級氣體標準物質，形成了國際標準ISO20676：2018和國家標準GB/T11060.12。

通過眾多優秀案例總結出，針對勘探開發、工程技術、頁巖氣開發、石油管材，通常是通過技術突破，研發裝備和產品，形成專利技術，然后轉化為技術標準，體現技術向標準的轉化。針對質量與計量，通常是先由國家法律法規對天然氣質量和計量提出要求，然后再提升檢驗檢測方法，體現標準引領技術進步。

也就是說，科技成果通常以科技項目為載體，科技成果中以知識產權體現創新水平，因此若要實現科技創新和標準融合的卓越實踐，就要探尋融合發展的路徑和模式。

3.2天然氣科技創新和標準融合路徑

3.2.1重大科技項目與標準化聯動

在重大科技項目中，要加強標準化的研究內容設置和考核指標的設立，提高科技項目與標準化的聯動效果[8-10]，建立重大科技項目與標準化聯動模式，見圖1。

（1）項目規劃階段。科研人員需要根據科技項目的預期科技成果，考慮該成果轉化為標準的可行性、必要性。同時還應考慮該科技成果的預期應用范圍、研發進度以及標準項目的時間要求，最終確定是否將科技標準作為項目的約束性指標。對于技術可行性較高、標準化需求迫切、項目周期安排合理的科技標準項目，可以納入項目的約束性考核指標，否則不建議納入。如果需要將其作為約束性考核指標，則還需進一步確定科技標準的類型和計劃進度。這一階段的預研、論證，邀請標準化專家參與，一方面可以提供技術成果轉化為科技標準的路徑指導，另一方面也可提供系統方法幫助科研人員識別出需要并且可以轉化為科技標準的關鍵技術點和參數，在標準項目的預研階段為后續的標準研制打好基礎。

（2）項目立項階段。對于已經納入項目約束性考核指標的標準需求，科研人員應盡早與相關領域的標準化技術委員會或行業、地方、技術聯盟等標準管理機構進行溝通，按照所確定標準類型的制修訂程序要求，及時提出立項申請，確保標準項目能夠及時立項。標準化專家可從標準化方法角度為相關技術轉化為科技標準提供必要的技術支持，確保標準項目順利立項。

（3）項目實施階段。對于已納入考核指標的科技標準，應組建由科研人員和標準化專家共同組成的標準起草組，按照所設定的科技標準研制流程，開展立項、起草、征求意見、技術審查、準備報批等環節的工作。科研人員從科技研發的角度確保標準內容的科學性、準確性、可靠性，標準化專家從標準化方法角度對標準的規范性、協調性、簡潔性和最優化進行研究。此外，項目實施過程中，如果在當前項目的科技研發領域發現新的標準需求，也可以及時與相關標準化管理機構進行溝通，同樣按照標準制修訂流程進行推進。

（4）項目驗收階段。科技標準納人約束性考核指標的科技項目，應對科技標準項目的完成情況進行驗收考核，未達到指標要求的會影響項目的正常驗收。按照目前國家科技計劃管理的一般要求，納入考核指標的標準項目通常在驗收階段需要形成報批稿才能通過驗收。科研人員應當按照標準化規定程序，準備好相應技術文件，提交審查，完成報批。標準化專家負責對科技標準進行技術審查，通過審查的科技標準按照規定程序上報國家標準委予以批準發布。此外，標準化專家可以從標準化視角，對科技成果進行系統性、整體性、全局性研究，提出標準體系建設的合理化建議。在這一階段，如果發現當前科技項目還有其他技術研究成果具備轉化為科技標準的可行性和必要性，產生了新的標準需求，仍然可以按照標準制修訂流程加以推進。

（5）成果管理階段。需要對項目所產生的科技標準實施效果進行定期評價，對標準促進科技成果轉化效果優秀的項目可給予滾動支持，同時也要根據實施效果審視標準修訂需要。當科技工作者在推廣現有科技成果過程中，或者標準化人員在科技標準貫標實施過程中，發現了新的技術研發需求，可以再次進入科技項目規劃論證、標準項目預研的階段，推動新一輪科技與標準的協同發展。

科技項目與標準研制的研發流程協同過程，能夠保障科技成果及時轉化為科技標準，同時還有助于及時發現新的標準需求、技術需求，循環遞進、協同發展。這一過程需要科技研發團隊與相關領域的標準化專家、技術委員會、技術聯盟、標準化主管部門等保持緊密溝通與配合，必要時可邀請相關技術領域的標準化專家共同參與項目的咨詢、論證以及實施。

3.2.2知識產權與標準一體化創制

為實現知識產權與標準一體化創制，最重要的任務是要完善標準必要專利制度，鼓勵形成標準必要專利，建立合理和無歧視許可的具體規范。

（1）在專利研究過程中，密切跟蹤標準必要專利和知識產權保護的發展趨勢。堅持市場主導、國際接軌的理念。加強標準、專利等知識產權和反壟斷的協同。

（2）在標準制定中加強專利等知識產權信息披露。標準制定者承擔專利等知識產權信息披露義務。鼓勵社會各界參與專利等知識產權信息披露，以及專利信息公示。

（3）在標準制定中強化專利等知識產權實施許可。專利等知識產權的權利人聲明。標準在制修訂過程中涉及專利等知識產權的，專利權人或者專利申請人應作出專利實施許可聲明，否則不予批準發布；不得使用未授權的專利等知識產權。

3.2.3科技成果轉化為標準路徑

科技成果轉化為標準是最普遍的形式，主要通過分析科技成果轉化為標準的需求、可行性，根據成果核心內容與目標，確定標準的類型、適用范圍和約束力。

（1）科技成果轉化為標準需求

針對天然氣領域，主要考慮是否符合企業推廣新技術、新產品的試驗開發和應用推廣的需求，以及是否符合各類組織保障產品、服務質量，樹立自身品牌、擴大影響力的需求。

（2）科技成果轉化為標準的可行性

1）科技成果的推廣應用前景分析

要對擬轉化為標準的科技成果的未來推廣應用前景進行評估。評估時考慮的因素包括成果所屬產業的性質，與市場對接的有效性，對經濟和社會發展的帶動作用。

2）與同領域現有標準的協調性分析

要對擬轉化標準與同領域現有標準的協調性進行評估，評估時做到明確擬轉化為標準的科技成果的所屬領域；與所屬領域的標準化歸口部門或標準化技術委員會加強溝通，掌握該領域標準體系總體現狀；從標準適用范圍、核心內容與指標等角度，重點分析擬轉化標準與同領域相關標準的協調性，避免標準間的重復交叉。

（3）科技成果轉化為標準的類型與內容確定

1）標準適用范圍：要根據標準適用范圍不同，確定科技成果轉化為標準的類型，如企業、地方、團體、行業、國家、國際標準。

2）標準約束力：要根據標準內容的法律約束性不同，確定科技成果轉化為標準的屬性，如強制性、推薦性。

3）標準核心內容的確定：如術語標準、符號標準、方法標準、產品標準、過程標準、服務標準。

3.3天然氣科技創新和標準融合發展模式

以融合路徑為基礎，構建天然氣領域以創新成果為核心的“協同 + 全鏈條”科技創新和標準融合發展模式，見圖2。

在科技創新標準融合發展管理模式中，創新成果居于核心地位[11-16]，是確保轉化效率和轉化水平的關鍵。加強項目協同、知識產權協同、人員協同，由標準化技術管理委員會在科技成果向標準轉化過程中提供管理支持，實現全鏈條管理。

3.3.1項目協同

（1）加強科技計劃與標準研制的協同

在規劃階段，一是考慮科技與標準結合的可行性和必要性；二是提出科技標準的具體需求，包括擬解決問題、內容需求、標準類型、時間需求等；三是明確考核指標是約束指標還是非約束指標[17]。

在立項階段，明確科技標準的立項要求，包括相關領域的標準化情況、技術管理需求、立項具體要求和進度安排等。

1）在項目實施階段，對于明確為考核指標的科技標準，開展立項、起草、征求意見、技術審查、報批等工作；同時，對于研發中發現新標準需求，可以向相關技術機構提出申請，按制修訂流程啟動工作。

2）在項目驗收階段，對于納入考核指標的科技標準項目的完成情況進行驗收考核。

3）在成果管理階段，對科技標準實施情況進行跟蹤與評價，根據實施效果復審標準修改或修訂需求，對標準促進科技成果轉化效果進行評價。

（2）加強科技研發成果與標準研制的協同

對于沒有科技計劃支撐，科研成果完成但尚未轉化為科技標準的，要加強科技研發成果與標準研制的協同，主要是加強科研創新成果的關鍵內容梳理。由研發團隊牽頭，對于科技成果的關鍵內容、數據資源進行梳理，提交給標準研制團隊，對內容轉化為標準的意義進行分析評估。

3.3.2知識產權協同

建立標準必要專利激勵制度，對標準起草人和專利申請人均進行獎勵。

3.3.3人員協同

人才是科技活動和標準化活動的根本，要實現標準與科技的協同推進，人才方面實現互動協同是關鍵所在[18-19]

（1）建立標準化專家庫，選聘標準化專家，邀請對應的標準化技術委員會人員參與涉及標準研制科研項目的立項、階段審查、驗收全過程工作。

（2）支持科技人員積極參與標準起草、實驗驗證等工作，鼓勵和支持科研人員廣泛參與各類標準化活動，支持科研人員主動提出標準制修訂項目，鼓勵科技人員參加標準化技術委員會。

（3）加強人才培訓，成立科技標準培訓中心，為標準管理人員和科研標準技術人員提供標準化政策文件、標準必要專利知識、語言能力素質等培訓；針對國際標準化的科技和標準人才，實行送外培訓。

（4）面向企業廣泛開展標準知識宣傳普及活動，鼓勵技術研發人員參與技術標準創新，鼓勵專家牽頭承擔重要標準研制項目。

3.3.4加強全鏈條的融合管理

轉化前，加強標準的潛力評價，圍繞科技成果轉化為標準的必要性、可行性、成熟度、價值度進行潛力評價。轉化中，明確標準的關鍵技術指標和類型。轉化后，建立標準實施的評價機制和反饋機制。

（1）關于標準經濟效益評估，對于轉化的科技標準，在使用2＼～3年后，對標準的實施情況、效益情況等進行定性和定量評估，了解和掌握科技成果轉化為標準后的社會經濟效益。

（2）關于標準反饋科技研發機制，對于轉化的科技標準，在研制和實施階段，針對出現的新問題和新需求，對科技研發的技術路線提出修改完善建議，對增加的技術指標提出需求建議，對配套標準的制定需求提出科技研發建議，形成標準反饋技術攻關的良性循環機制。

4天然氣科技創新和標準融合示范應用

選擇在天然氣質量與計量領域的科技創新和標準融合取得了一定成效的為融合應用示范點。

該示范點具有集國家市場監管重點實驗室（天然氣質量控制和能量計量）、國家標準驗證點、全國天然氣標準化技術委員會以及ISO/TC193/SC3秘書處于一體的科技創新與標準融合示范平臺。該示范點在天然氣質量與計量領域發展了近70年，深耕常規及非常規天然氣質量分析測試技術研發、能量計量、氣體標準物質研制等領域，已達到國內領先、國際先進水平，近年來正開展質量與計量技術自主研發和設備國產化。參照以創新成果為核心的“協同 + 全鏈條”科技創新和標準融合發展模式，提出質量與計量領域的示范應用。

標準新需求產生創新契機。我國強制性國家標準GB50028—2020《城鎮燃氣設計規范》和CJJ148—2010《城鎮燃氣加臭技術規程》明確規定“城鎮燃氣中加臭劑的最小量要求”，大量試驗數據表明加臭劑在天然氣中分散極不均勻，多加、少加、漏加的現象時有發生，為保障燃氣安全，應實時監控加臭劑濃度，前期通過大量調研，發現國內外快速實時檢測技術尚屬空白，從而發現科技創新的契機。

關于科技計劃與標準研制的協同，開展了科研項目“燃氣管網失效管控與應急處置關鍵技術研究一—燃氣加臭劑光離子化氣相色譜儀及分析方法研究”“燃氣加臭劑濃度檢測關鍵技術設備方法研究及應用”“高精度燃氣加臭劑濃度在線檢測技術研究”。城鎮燃氣安全作為關乎民生的重要事項，科研項目規劃階段就考慮到檢測方法的國家標準和國際標準成果；在項目實施階段，檢測技術逐漸成形，檢測設備不斷完善，順利完成設備的評價試驗后，確定了科技成果轉化為標準是可行的，同步與標委會秘書處進行了立項溝通。

關于科技成果轉化為標準，轉化中通過大量科研數據計算得到標準中的精密度數據，持續優化了標準中涉及的檢測操作過程。基于ISO/TC193/SC1/WG24硫和加臭劑分析工作組，分別在2023年和2024年ISO/TC193/SC1年會宣講新提案，與國際專家明確國際標準內容，并獲立項認可。

關于人員協同，同一批科研人員同步開展專利撰寫和標準轉化工作，提高科技成果輸出效率；標準立項后，組織安排科技標準人員參加標準制定相關培訓，提升標準文本編制水平；組織安排國際標準技術人員參加語言能力提升培訓，提高英語水平；科技項目的立項、階段檢查等階段都邀請了標準化專家全程參與。

通過踐行融合模式，形成良好的示范成效：創新研發高精度在線加臭劑檢測設備，首次實現將氣相色譜-光離子化檢測技術引入加臭劑的檢測，并實現了規模化應用；通過科技項目和標準項目歷練，培養6名科技項目研究人員成為標準牽頭起草人、國際標準召集人和專家。

5結論

國內外企業未有系統性梳理科技創新和標準融合發展路徑及模式的案例。本文以國內外天然氣科技創新和標準融合相關事例為基礎，分析出天然氣重要領域的科技創新和標準融合發展路徑及模式，為后續該領域有力踐行科技創新和標準融合提供新思路。為提升科技創新和標準融合的實施力度，針對性提出了天然氣科技創新與標準融合發展指導意見，如設置標準化專家庫、開展針對科技標準人才的標準化培訓、設立標準培訓中心、重視標準必要專利管理、加大科技標準激勵獎勵力度等，提供可操作可參考的意見及建議。基于形成的天然氣科技創新和標準融合發展模式，成功應用于天然氣質量與計量領域，實現了以項目為支撐，自主知識產權成果產出，同時根據技術應用普適性提早布局國家標準和國際標準，培養多名科技項目研究人員成為標準牽頭起草人、國際標準召集人和專家，取得了顯著成效。

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黃媚，本科，高級工程師，研究方向為科研、標準化、科技交流與合作管理。

沈琳，碩士研究生，高級工程師，研究方向為天然氣質量控制和能量計量。

吳姝虹，本科，工程師，研究方向為天然氣質量控制和能量計量。

陳梓潯，博士后，研究方向為天然氣質量控制和能量計量。宋柯靜，碩士研究生，工程師，研究方向為天然氣質量控制和能量計量。

（責任編輯：袁文靜）