[分享][原创]“煤的液化”产业能否成为有突破带动性作用的高新技术产业研究

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收藏 2006-03-15

“煤的液化”产业能否成为有突破带动性作用的高新技术产业研究<o:p></o:p>
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内容提要：作为我国经济发展不可或缺的石油资源供需缺口日益扩大，由此将严重威胁我国的国防、经济安全，保障能源安全，开发替代能源产业及产品是我国一项基本国策。由于煤炭作为能源主体的地位不会发生根本变化，加速发展“煤的液化”产业的话，在2005年达到年产石油800万吨的话，那么其对石油资源约束的缓解度将达到8％。因此，作为缓解我国经济增长要素约束（石油资源约束）的“煤的液化”产业能够成为有突破带动性作用的高新技术产业。
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<H1 >一、我国煤炭、石油资源现状、问题及其战略选择</H1>
<H2 >（一）我国煤炭、石油资源总量</H2>
<H3 >1. 我国石油资源总量 </H3>
我国石油生产在经历了1960－1970年的快速增长后，1980－1990年进入相对平稳的增长阶段。1990年石油产量为1.37亿吨，90年代后期波动在1.6亿吨左右，2000年达1.63亿吨。近十年来石油剩余可采储量略有增长，储采比（静态保障年限）一直徘徊在15年左右较低的程度并略有下降。由于消费量的快速增长，储消比快速下降，从1990年的18.5下降到2000年的不足10年，即如果目前的消费量全部由国内供应，现有石油剩余可采储量不够十年消费<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn1" target="_blank" >[1]</A>。根据2000年中国石油天然气股份公司设立的重大研究项目“主要含油气盆地油气资源评价”结果，我国28个盆地可探明的地质资源量，石油433.8亿吨；可采资源量，石油111.8亿吨。专家预计，2005年我国将消耗原油2.9亿吨，进口比例则上升到41％，成为世界第二大原油进口国。
<H3 >2. 我国煤炭资源总量</H3>
我国煤炭资源十分丰富，据预测，我国煤炭资源远景总量为50592亿吨，仅次于独联体，居世界第二位。截至到2000年底，全国煤炭保有储量10000亿吨，其中保有储量总量中的精查储量达2299亿吨，与世界探明可采储量相比，位于独联体、美国之后，居世界第三位<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn2" target="_blank" >[2]</A>。<o:p></o:p>
<H2 >（二）存在的主要问题以及战略选择</H2>
<H3 >1. 存在的主要问题——保有结构与消费结构间的不合理</H3>
能源结构包括能源的资源保有结构、生产结构（供应结构）和消费结构，而生产结构主要受保有结构制约，因此能源结构的矛盾主要体现在资源的保有结构和消费结构之间。2000年，世界平均能源结构中，石油占40％左右，煤炭占26％；发达国家平均为：石油42％，煤炭20％；按照我国的统计数据，能源消费结构为石油占23％，煤炭占67%左右<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn3" target="_blank" >[3]</A>。根据先期工业化国家能源消费结构变化的经验<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn4" target="_blank" >[4]</A>以及党的十六大报告明确提出我国在新世纪头20年经济建设的主要任务之一是基本实现工业化，并郑重提出“走新型工业化道路”的战略选择，我国能源终端消费结构以煤为主的特征将逐步向以油为主的能源结构调整。
<H3 >2. 战略选择</H3>
我国经济发展的阶段性、区域经济的不平衡性和资源的特殊性，决定了煤仍将是我国主要能源。在新型工业化的过程中，煤仍将是我国的主要能源和重要的战略物资，具有不可替代性。在可以预见的未来几十年中，我国以煤为主的能源保有结构和逐渐增长的石油终端能源消费结构将难以改变<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn5" target="_blank" >[5]</A>。统一两者的关系的出路就在于以市场为导向，以企业为主体，以技术进步为支撑，立足我国丰富的煤资源，在发挥市场配置资源基础性作用的同时，加强宏观调控，大力推广洁净煤技术<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn6" target="_blank" >[6]</A>的应用，以缓解石油进口压力，保障国家经济安全，增强企业竞争能力，促进经济社会的可持续发展<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn7" target="_blank" >[7]</A>。<o:p></o:p>
洁净煤技术的应用在通向未来能源的过程中可大幅度提高煤的利用效率、减少污染，并能将煤高效地转化为液体、气体燃料，保障我国能源安全。开发和推广应用洁净煤技术是当前中国能源可持续发展的必然选择，对以煤为主要能源的中国具有极其重要的现实意义<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn8" target="_blank" >[8]</A>。<o:p></o:p>
<H2 >（三）“煤的液化”是解决石油资源短缺的途径之一</H2>
<H3 >1. 什么是“煤的液化”？</H3>
煤和石油都是在一定压力、温度条件下形成的、远古时代沉积的生物体，有近似的化学成分——均由碳氢化合物组成。所谓“煤的液化”<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn9" target="_blank" >[9]</A>在科学上称为煤基液体燃料合成技术，本质上是煤炭液化技术，就是将煤炭在高温下加氢、加压、加催化剂，产生粗油，再经炼化取得汽、柴油，以此解决世界能源煤多、油少的结构性缺点；而且，煤在液化成汽、柴油的同时，还可以生产出上百种高附加价值产品，例如乙烯、丙烯、石蜡、醇、酮、化肥等。
<H3 >2. 国内外“煤的液化”技术及其发展趋势</H3>
<H4 >（1）国外经验</H4>
对“煤的液化”的研究开发，始于20世纪上半叶的德国，之后南非、荷兰、美国、日本也都曾相继进行过研究，尝试利用这一技术将煤炭转化为汽、柴油；目前，该项技术开发应用最为成功的国家是南非。南非是典型的贫油国家，但煤炭资源十分丰富，由于南非曾因推行种族隔离政策而遭经济制裁，特别是石油禁运，使得南非的“煤的液化”研究更具商业化，不仅能从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，还能提炼出航空煤油和润滑油等高品质的石油产品，已经成为南非大规模、高赢利的产业。
<H4 >（2）“煤的液化”技术及其发展趋势<o:p></o:p></H4>
“煤的液化”技术分为直接和间接液化两种方式。其中，直接液化就是煤在高温高压下进行催化加氢，从而使煤直接转化为液体燃料。尽管直接液化装置的规模相对较小、投资较少、原煤消耗较低，汽油、柴油等目标产品的选择性较高，但直接液化的操作条件苛刻、合成的油品质量较差，而且对煤炭的种类依赖性强，只有褐煤、次烟煤等煤种才能适用，且这些煤需要低惰性组分含量、高反应活性，因此还需对其进行深度精制和改质，这就大大限制了直接液化技术的应用范围。因此，截至目前，适合于大吨位生产的直接液化工业还未实现商业化，大规模工业化生产还有待时日。间接液化则是先将煤通过高温、高压变成富含各种烃类的气体，再将这些气体提纯并经化学反应后生成成品油和其它化工产品。尽管间接液化技术建设投资较高，但因原料适应强、油品质量好等优点，且在国外已有大规模商业化运营的成功经验。因此，间接液化技术比较适应我国情况，是我国的发展重点。<o:p></o:p>
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<H1 >二、“煤的液化”产业成为具有突破带动性作用的高新技术产业的可行性分析</H1>
我们认为，“煤的液化”产业能够成为具有突破带动性作用的高技术产业主要基于以下几方面原因：
<H2 >（一）国外“煤的液化”技术已有突破进展，且产生巨大效益，对我国具有极强的指导性</H2>
美国、德国等国家已经掌握了成熟的“煤的液化”技术，南非更是将“煤的液化”商业化，获得了巨大经济效益<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn10" target="_blank" >[10]</A>。目前，国外工业化的间接液化技术主要有南非萨索尔公司的F－T合成技术、壳牌公司的Smdsr（中间馏分油品合成）等工艺技术。此外还有一些正在开发的合成技术，如丹麦TOPSOE公司的TIGAS法和美国MOBIL公司的STG等。例如“煤的液化”产业化最为成功的南非，其萨索尔公司年产500万吨合成油品、化学品200万吨，每桶油的成本大约为19.7美元，低于石油输出国组织22至28美元的价格调控范围。2001年该公司产值达40亿美元，实现利润近12亿美元。
尽管我们不能通过引进国外的核心技术来迅速实现我国“煤的液化”的产业化，但是利用一些成熟技术在我国建设煤液化项目，有利于加快消化国外成熟技术，促进并加快正在进行的“煤的液化”间接技术的开发，增强我国技术储备。我们有能力搞好科研攻关，理论联系实际，将国外先进经验和我国具体国情联系，将其尽快推向产业化。
<H2 >（二）我国的部分城市具有“煤的液化”产业化的基本条件</H2>
解决中国能源问题，必须面对的事实是我国的能源结构现状。我国是煤多、油少的发展中国家，在一次能源的构成中，煤炭占绝对份额，达70%，已探明煤炭储量达１万多亿吨，年产量达10亿吨；石油不足20%，其所占比例仅为发达国家的一半，天然气份额不足6%，只有大量进口才能解决巨大供需矛盾。解决中国能源问题，最终还需从中国的实际出发，也就是说要在煤上做文章，在煤的综合利用上下功夫，如果不将煤对文章做大、做活的话，我们的能源问题就不可能出现战略性变化。
目前，随国际石油价格上涨，煤炭液化的比较成本已大大降低，我国许多大型老工业基地，例如辽宁省和山西省，不仅富产煤炭，而且化学、机械和原材料工业都具有雄厚的基础和比较优势。我国大力发展“煤的液化”技术，并进行规模化、商业化生产的条件已日趋成熟，而且中科院煤化所、煤科总院已研究出在国际上具有一定特色的间接液化技术、直接液化技术，特别是拥有自主知识产权的“灰熔聚气化技术”，这为我国“煤的液化”的实行与产业化提供了深厚的载体与必备的条件。借助ZF强有力的支持和项目布点，尽快促成“煤的液化”产业化已具备基本条件。
<H2 >（三）“煤的液化”的一些技术特点符合我国国情</H2>
“煤的液化”技术作为一项新型技术，具有一些全新特点，这些特点为我国大规模应用从而形成产业化提供了保证。
<H3 >1. “煤的液化”的最终产品价格低，效益高</H3>
“煤的液化”能否产业化的关键是经济是否合算。这也是“煤的液化”技术能够在南非取得产业化的成功，但在美国、德国等发达国家却并不成功的主要原因。南非蕴藏着丰富的煤炭资源，煤价远低于美、德等国，在德国，一吨煤的价格折合人民币1400元；同时，南非的人力成本也较美、德等发达国家相对便宜，因此，其合成油具有相当竞争力，而美、德的“煤的液化”产品就无市场竞争力。
与工业发达国家和具有成功经验的南非相比，作为世界第一煤炭大国和人口大国的中国，煤炭价格低，每吨仅80元左右，人力资源也相对低廉，“煤的液化”的设备大部分可以实现国产化，从而能使“煤的液化”成本大大降低，一桶汽、柴油产品的成本只有15～17美元，远低于欧佩克规定的每桶22～28美元的价格带。目前，我国石化企业的汽油出厂价平均为每吨2900元左右，柴油出厂价为每吨2500元左右。“煤的液化”项目在万吨级示范生产阶段，合成油品的成本扣除折旧后，预计为每吨2300元，完全能够实现保本运行；且一旦百万吨级装置投入运行，必将产生规模效益，大大降低生产成本，每吨油的成本能够控制在2000元左右，极大提高产品市场竞争力。
<H3 >2. 附加产品的综合经济、社会效益高</H3>
煤炭在液化成柴油、汽油的同时，还可开发出附加值很高的上百种产品，如乙烯、丙烯、蜡、醇、酮、化肥等，综合效益十分可观。而且可以带动煤化工支柱产业的建立和发展，带动炼焦化工及相关产业发展，能创造大量直接、间接就业机会。同时，“煤的液化”项目的实施还将极大促进建材、机械、运输和第三产业发展，并会相应地带动城市建设、道路建设和文化教育的发展。<o:p></o:p>
<H3 >3. “煤的液化”技术的环保性</H3>
在普通人眼中，煤炭更多地是用来燃烧，而多年来粗放的、以燃烧为主的利用方式造成了极其严重的环境问题，有人戏称煤为“肮脏能源”。其实，之所以“肮脏”只是囿于落后的技术，只要拥有先进技术，煤同样可以成为洁净能源。这种鱼与熊掌兼得的设想早已在欧美等发达国家得到证实。<o:p></o:p>
改造现有煤炭结构，加快以煤炭综合产品加工为主的新兴煤炭能源化工基地建设，成为我国实现可持续发展的根本选择，而“煤的液化”可以说是这一根本选择中的重要一环。我国一些以煤炭为主要能源的地区，空气污染严重，并出现大面积酸雨区。目前，“煤的液化”的生产过程已经可以做到“零液体排放”，并能顺利实现脱硫处理。煤炭变成石油后，成为不含硫、氮等污染物，质量高于第四代洁净油品的洁净能源。
<H1 >三、“煤的液化”技术产业化成为具有突破带动性作用的高新技术产业的高战略性分析</H1>
<H2 >（一）经济、能源安全的重要保证</H2>
石油作为国际竞争的重要战略资源，同时又是我国经济发展不可或缺的自然资源。在现代战争中，石油的生产、加工基地及运输工具是军事攻击的重要目标，而油料消耗则占作战物资总量的70％以上。油气后备储量的短缺将严重威胁一个国家的国防安全。保证石油天然气的自给是我国的一项基本国策，在当前国际形势下，加速发展我国独立自主的石油工业尤为必要。<o:p></o:p>
尽管我国油气资源十分丰富，油气勘探潜力很大，油气产量连年增长，但剩余油气资源的品质较差，分布的地理环境复杂，随着油气勘探的深入发展，勘探技术难度和成本将日益增加。这样将难以保证我国国民经济快速发展的需求。自1993年我国首次成为石油净进口国，供需差距逐年增大，1999年进口原油4000万吨，2000年进口近7600万吨，预计在采用先进技术、推进节能、加速可再生能源开发利用以及依靠市场力量优化资源配置的条件下，到2010年，国内年石油供需缺口将达到1.6亿吨，到2040年石油缺额将可能多达4.4亿吨标准煤。石油进口依存度（净进口量与消费量之比）也将由1995年的6.6％上升为2010年的23％。因此，21世纪初期我国石油的供给和需求之间缺口将越来越大，油气正成为制约我国国民经济持续快速发展的瓶颈。为确保国民经济可持续发展，必须多方位强化油气勘探，实现能源工业良性发展。从国际能源市场看，由于受各种政治、经济等因素影响，油价不断攀升，如果严重依赖进口以满足供需差距，不仅将耗用大量外汇，而且也易受制于人，加大了能源安全供应的隐患。
我国经济的快速、可持续发展必须依靠能源利用率的提高，通过发展新的国内供给，开发多样化能源，才能避免石油进口成为贸易支付差额的沉重负担。而且根据我国的具体国情，从发挥资源优势的原则出发，“十五”乃至更长的历史时期内，我们必须在积极贯彻“走出去”战略的同时继续坚持基本立足国内供应的方针，解决油品供需的巨大缺口，保障能源安全，开发替代能源产业及产品，成为我国科技产业界当前的重点课题。<o:p></o:p>
基于以上形势分析，在替代石油的化石资源中，由于煤炭作为能源主体的地位不会发生根本变化，因此，在近中期内可以满足与千万吨数量级的油品缺口相匹配的需要，即通过“煤的液化”合成石油提高我国油品自给率是未来相当长一段时间内最切实可行的方法之一。如果加速发展“煤的液化”产业的话，在2005年达到年产石油800万吨的话，那么其对石油资源约束的缓解度<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn11" target="_blank" >[11]</A>将达到8<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftn12" target="_blank" >[12]</A>。因此，“煤的液化”技术产业化作为中国能源结构战略性调整的重要一环，对保障国家的能源供应安全，推进我国产业结构调整，经济快速、可持续发展，具有重大战略意义。<o:p></o:p>
<H2 >（二）走新型能源道路的必然选择</H2>
纵观我国能源市场，90年代后期，我国能源供给结构和需求结构出现了一些新情况，一方面是作为主要能源的煤炭供过于求，价格下跌，不少煤炭企业被迫限产、关井；另一方面是石油消费激增，供不应求，需要大量进口，目前，我国石油消费量约为2.5亿吨，国内生产仅能满足1.5亿吨，尚有近1亿吨的缺口，已经危及国家的能源战略安全。而我国的煤炭资源却十分丰富，已探明的煤炭储量达1万多亿吨，年产量达10亿吨。大力发展“煤的液化”技术产业化，对于中国这样一个石油资源有限，同时又是石油资源消费的大国来说，具有特别重要的意义。因此，通过“煤的液化”技术产业化是实现我国油品基本自给的现实途径之一。“煤的液化”技术产业化在使我国能源安全战略得到巩固的同时，还将扩大煤炭市场，缓解煤炭工人的就业压力。
综上所述，“煤的液化”技术产业化将是我国能源结构调整的必然选择。
<H1 >四、对“煤的液化”技术产业化的几点建议</H1>
首先，争取ZF的鼎力支持。加快“煤的液化”技术的产业化，目前还处在战略安全主导阶段，即主要通过国家投入以确保战略的顺利、有效实施。中央ZF必须投入，必须掌握“煤的液化”的核心技术。仅依赖某几个省ZF或某些企业的投入还不现实，建议ZF充分考虑“煤的液化”技术产业化的实际，将其列入国家重点项目、重点扶持。<o:p></o:p>
其次，通过技术创新，走国产化道路，降低“煤的液化”技术产业化的成本。煤炭液化已被国家计委列为2001年重点推进的十大工程之一，这个项目不仅是关系到我国的经济、能源安全问题，还事关我国的可持续发展问题，但项目能否真正地运行，其关键就是效益问题。我国有企业曾打算引进南非萨索尔公司技术，但因不掌握核心技术，只能在外方的漫天要价中，丧失“煤的液化””最终产品的市场竞争力。因此，在ZF支持力度有限的情况下，项目的最终成功必须依靠技术创新，用我们具有自主知识产权的技术取代高昂的转让技术，才有可能降低“煤的液化”技术产业化最终产品的成本。<o:p></o:p>
再次，建立市场化的运作机制。目前在大型“煤的液化”技术产业化成功运作的国家南非，其“煤的液化”技术产业化的最终产品不仅包括石油，还包括其他131种产品。把产品做大，将产品成本降低，技术问题固然重要，政策和运行机制更加重要，只有形成公司化的市场运作机制，由科研单位与企业联合形成开发公司，技术才能介入企业的开发当中，“煤的液化”技术产业化才能步入良性的运行轨道。<o:p></o:p>
最后，“煤的液化”技术产业化项目是一个投资巨大的项目，要防止思想过热的苗头，更不能搞“群众运动”，以免给国家和企业造成损失。我国在煤炭液化科研投入方面与美国、德国、日本和南非有很大差距，意味着我们没有煤炭液化工业化示范和工程放大的经验，若在产业化中出现技术问题，我们将处于不利地位。<o:p></o:p>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref1" target="_blank" >[1]</A> 王安建、王高尚等：《矿产资源与国家经济发展》，北京，中国地质出版社，2002年版</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref2" target="_blank" >[2]</A> 摘自<a href="http://210.82.117.123/meitan_new/html/meitan_1.htm" target="_blank" >http://210.82.117.123/meitan_new/html/meitan_1.htm</A>，中国能源信息网</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref3" target="_blank" >[3]</A> 王安建、王高尚等：《矿产资源与国家经济发展》，北京，中国地质出版社，2002年版</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref4" target="_blank" >[4]</A> 先期工业化国家一般都经历了从煤炭到石油，从石油到天然气的能源结构调整过程。</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref5" target="_blank" >[5]</A> 在《中国可持续能源发展战略》研究报告中，20多位中科院和工程院院士一致认为，到2010年煤在一次性能源生产和消费中占60％左右；到2050年，煤所占比例不会低于50％。朱义长：《煤炭行业供求形势分析和2001年展望》，http://210.82.117.123/Zhenfu/talk/talk_hangye/010601-3.htm，能源信息网行业论坛</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref6" target="_blank" >[6]</A> 洁净煤技术（CCT）是指煤炭开发和利用过程中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref7" target="_blank" >[7]</A> 《节约和替代燃料油“十五”规划》，<a href="http://www.setc.gov.cn/was40/search" target="_blank" >http://www.setc.gov.cn/was40/search</A>，原国家经贸委资源节约与综合利用司，2001年10月22日发布</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref8" target="_blank" >[8]</A> 范维唐：《能源的发展与展望》，中国能源信息网</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref9" target="_blank" >[9]</A> “煤的液化”技术有两大优点：一是出油率高；二是对劣质煤的利用有重大意义，可高效合理地利用劣质煤。</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref10" target="_blank" >[10]</A> 20世纪50年代，南非SASOL公司开始建设煤气化—合成燃料油的SASOLI工厂，70年代末、80年代初相继建成SASOLII、SASOLIII厂，形成目前世界上最大的煤气化合成液体燃料企业 。SASOL公司加工原料煤约4500万t/a，获合成产品约760万t/a，其中60%为燃料油。杜铭华：《我国煤化工产业概况及其发展趋势》，<a href="http://www.lt-energy.com/nyzc/mhgy-gk.htm" target="_blank" >http://www.lt-energy.com/nyzc/mhgy-gk.htm</A>，蓝天能源网</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref11" target="_blank" >[11]</A> 是指通过开发新的技术，替代现有资源。用公式表示：
　　　资源约束缓解度= ╳ 100</DIV>
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<a href="http://www.pinggu.org/bbs/post.asp?action=new&amp;boardid=53#_ftnref12" target="_blank" >[12]</A> 有关专家预测，到2005年，我国石油供需缺口将达到1亿吨。参看《中国的隐患——石油问题》，http://www.rixin.com.cn/industry/fuel/2003-07-03.htm，澳洲新闻网</DIV></DIV>