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每一组叶片塑化挤出单元的结构都类似於液压系统中的叶片泵,美国页岩气开发取得成功并非偶然事件

页岩气是一种清洁、高效的非常规天然气资源,具有分布范围广、开采寿命长和生产周期长的优点。近年来,美国在页岩气勘探开发方面取得突破,产量快速增长,增强了美国在能源外交、应对气候变化等方面的主导权,对全

随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,塑料产品的用量也正在上升。统计资料显示,我国塑料制品2012年的产量接近6000万吨,而且还在持续增长得过程中,由此可见内需对我国塑料模具行业有着巨大的推动力。目前中国塑料加工行业仍保持稳定增长,但增速下滑幅度较大。
在国内塑料加工企业结构中,中小企业占大多数,其中大部分以生产低端的塑料日用品为主,不少塑料制品用料差、质量低下,国外能用15年的同类产品,在国内不到5年就要淘汰,产品缺乏诱惑力和竞争力。
尽管传统的塑料日用品依然具有广阔的市场,但是,原材料和用工成本持续提高,使得国内塑料企业低成本优势逐渐消失。中国塑料加工工业协会理事长钱桂敬表示,国内塑料行业已进入上水平、上质量的阶段,企业必须注重技术升级和自主创新。

据了解,在CHINAPLAS2009国际橡塑展上,华南理工大学瞿金平教授发明的超切变塑化挤出机获得广泛的关注,有两家公司分别在不同展位展出了两台应用该机理的产品——超切变塑化挤出机。
这一基於新型原料的塑料挤出机,完全抛弃了传统螺杆塑料挤出机基於剪切和摩擦的输运和塑化机理,而是采用基於正应力作用的输运机理。该挤出机由若乾组叶片塑化挤出单元串联而成,每一组叶片塑化挤出单元的结构都类似於液压系统中的叶片泵,由泵体、偏心转子及叶片组成。
工作时物料从偏心腔体的大端进入,然後被叶片推动到腔体小端并挤出到下一单元,期间物料完全在正应力的作用下被研磨、压实、排气和塑化。这一过程中物料的输运量是由泵中腔体的容积变化量决定的,输运效率基本上不受物料流变性能的影响。因此在挤出过程中挤出量受模头压力影响很小,挤出特性硬。而且物料在挤出机中的停留时间更均一,减小了物料的热历程差异。

中国社会科学院研究生院及社会科学文献出版社共同发布的《世界能源蓝皮书:世界能源发展报告》认为,美国页岩气开发之所以取得成功并非偶然事件,有很多驱动因素,值得借鉴。

政府给予页岩气产业政策支持

根据美国能源信息署统计,美国页岩气资源总储量约为187.5万亿立方米,预计到2035年,美国页岩气产量将占到本国天然气总产量的45%,在未来能源格局中将扮演更为重要的角色。未来几十年内美国将不再从其他国家进口天然气,甚至还出口LNG,同时天然气在发电、交通领域的大量应用也会大大减少美国本土石油和煤炭的消费,美国在能源外交上有了更大主导权。

美国页岩气开发取得成功并非偶然事件,而是得益于美国有利于新兴产业发展的系统且完善的市场环境。美国页岩气的成功发展有很多驱动因素,主要体现在:在页岩气产业发展初期政府给予的政策支持,市场环境下页岩气开发关键核心技术取得的突破,专业化分工与协作的有机结合,以中小公司开发为主的开发体制,以及完善的页岩气开发利用和环境保护的监管体制。

能源独立一直以来都是美国政府长期的政策纲领,出于对本国天然气资源日益减少的担心,近年来美国政府加快了天然气勘探研究的步伐,将页岩气开发作为实现能源自立的重要突破口,重点支持技术研发,同时对上游开发实施税收优惠。

一是政府牵头组织技术和地质研究。1973年阿以战争期间的石油禁运,1976-1977年间的第一次石油危机,以及对国内天然气资源可持续利用的考量等因素,促使美国能源部在20世纪70年代加快了国内天然气勘探研究的步伐。

仅20年的时间,页岩气年产量即从1979年的13.5亿立方米增至1999年的108亿立方米,净增了7倍,美国页岩气开发研究得以进入全面展开阶段。

二是政府资助前期技术研发与勘探研究。据估计,从20世纪80年代初至今,美国政府非常规气的勘探开发活动先后投入了60多亿美元,用于培训与研究的费用就将近20亿美元。美国政府对页岩气开发的重视为页岩气发展提供了强劲动力,带来了技术进步与突破,使得页岩气产业迅速获得长足发展,产量持续上升。

三是对页岩气上游开发实施税收优惠政策。美国政府对页岩气等非常规能源的上游开发实施非常优惠的税收政策,包括税收减免与费用扣除等。例如,美国政府于1980年通过的《原油意外获利法》对1979年和1993年之间钻探的非常规油气与2003年之前生产和销售的页岩气均实施税收减免。

同时,美国政府在页岩气开发领域也引入了对传统油气上游开发的税收优惠政策,油气行业实施的5种税收优惠措施也适用于页岩气,包括有形钻探费用扣除、无形钻探费用扣除、租赁费用扣除、工作权益视为主动收入、小生产商的耗竭补贴等。

此外,还对进行页岩气开发的美国部分州政府实施了更为优惠的税收政策。其中得克萨斯州自20世纪90年代初开始就不再对页岩气的开发征收生产税。

重视发挥中小企业的作用

美国十分支持页岩气勘探开发领域的竞争,并且重视发挥中小企业的作用,基本形成了专业化分工与协作有机结合、中小企业与大企业之间有机接替、产业链各环节资本高效流动的开发机制。

一是中小公司推动页岩气技术创新及商业化。页岩气在开发初期,经济性和成长性不明朗,而且技术驱动性强。大公司不愿介入,但中小公司创新意识强,敢于承担风险,在发现新机会和技术革新行动上更为快捷。目前,美国85%的页岩气由中小公司生产,多数区块被中小能源公司和各类基金控制。

二是大公司的介入及参与推动页岩气向规模化发展。实际上,在页岩气开发早期,大型油气公司并没有重视对页岩气的开发,而更多的是将注意力集中在墨西哥湾的深水油气开发,低估了页岩气的潜力。当然,那时大型油气公司也没有精力与诸多土地持有者进行旷日持久的矿业权获取谈判,几乎没有早期介入页岩气的开发。然而,随着墨西哥湾深水油气产量的下滑,大型油气公司难以找到比较大的储量增长点来保证储量接替率,因此大型油气公司凭借其在产业长期性和投资能力上的优势纷纷转向日益成熟的页岩气开发市场。

近几年来,以美国为主的页岩气资产交易非常活跃,一些大型油气公司开始通过并购拥有页岩区块或开采技术、开发经验的中小公司,或以与中小公司合资合作等方式介入页岩气开发。

在美国,中小能源公司实现页岩气开发的技术突破与商业化应用后,大型油气公司凭借产业长期性和财政稳定性介入页岩气产业发展,给予了更多的支持和保证,使得美国页岩气市场得以迅速规模化和商业化发展。美国页岩气产业能够快速而有序地发展起来,正是得益于这种专业化、市场化的资本交接。

专业化分工与协作相结合

美国页岩气开发体制的一个重要方面就是有利于页岩气开发及应用的专业化分工与协作的结合,这主要体现在以下几个方面。

第一,土地地表权和矿业权分开有利于开采商获取页岩气上游资源。美国土地的地表权和矿业权是相分离的,所以,页岩气的矿业权可以采取自主经营或市场交易的方式转让流转,这就使得页岩气开采商能够顺利获得对页岩气资源的开采权。

在美国,联邦政府仅拥有11%左右的土地,其他大部分土地均为私人所有。因此,在私有土地上,页岩气开采商可以直接与矿业权权利人签署租约,再与地表权权利人签署单独的设钻井与铺管道的协议,并取得州管理机构的许可,就可以获得开采权。而联邦法律规定对公有土地的使用实行规划制度,每10年审核一次,需要公众的广泛参与,私营公司可竞标获取在公有土地上的钻探权,但需要支付给政府相应的租金、费用及矿区使用费。

第二,在页岩气开发产业链的各个环节引进各类专业化的技术服务公司。美国在页岩气开发的各个环节上都引进专业服务公司参与作业,如专门的地震公司、钻井公司、软件公司等。专业公司在完成本环节相应服务后即可退出,下一环节工作由另一专业服务公司接替。通过分工协作,可提高效率,缩短生产周期,分散开发风险,减少单一主体投资支出,并且专业公司也能在短时间内积累大量开发经验,有利于技术再创新。

第三,完善的天然气管网设施支持了页岩气的输配需求。发达的天然气管网设施使页岩气应用简单快捷。截至2008年底,美国本土48个州管线长度达49万公里,其中,州际管道34.9万公里,州内管道14.1万公里。从1998-2011年实际建设里程和预测来看,管网年增幅度在2%,管道敷设密度将进一步提高。依托发达的天然气输送通道,油气生产商几乎可以为48个州的任何地区输送天然气。另外,值得注意的是,许多页岩气的开发紧邻常规油气田,可以方便地借用现成的天然气基础管网设施,将页岩气直接进入管网进行销售与应用。

美国能源天然气生产和运输分离的立法规定有助于页岩气的管道准入。1992年,美国联邦能源委员会颁布第636号法令,规定管道公司只能从事输送服务,取消其对天然气购销市场的控制。美国采取的是天然气开采和管道运输垂直分离的管理模式,联邦能源管理委员会的监管管道准入,管道运营商对天然气供应商实施无歧视准入;天然气价格则完全放开,而管道运输价格受到监管。这种管网设施第三方准入的管理模式解决了页岩气开发商输送的需求,支持了应用市场的商业化开展。

此外,页岩气开采的单个环节投入少、效率高、资金回收快、作业周期短、资本效率高,使很多项目内部收益率超过10%,因此吸引了大量风险资金与民间资本投资于页岩气各个环节。各类资本在页岩气生产的全链条上实现了快速流动,同时又带动了技术服务和商业模式的创新。正因如此,使得一些重大技术研究经历了几轮投资或并购重组后得以持续,并最终实现突破。

来源:互联网

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