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第三章 能源资源环境分析

第1 节 能耗与碳排放分析

考点1:能耗双控与碳排放双控【A】

能耗“双控”概念

能耗“双控”指实行能源消耗总量和强度“双控”。

历史背景

国家“十一五”规划首次将“单位GDP能耗降低”和“主要污染物排放总量减少”作为两项重要的约束性指标,通过建立科学、完整、统一的节能减排统计、监测和考核体系,形成了节能减排目标实现的重要基础和制度保障。“十一五”期间,全国单位GDP能耗下降了。

【24 修】但在限制化石能源增长的同时,也限制了可再生能源的发展。

“十四五”规划与转型

国家“十四五”规划提出,“完善能源消费总量和强度双控制度,重点控制化石能源消费。实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度,支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值。”

【24 修】2024年7月,中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议通过《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》,在“深化生态文明体制改革”中明确提出,“建立能耗双控向碳排放双控全面转型新机制”。

碳排放双控的意义

建立能耗双控向碳排放双控全面转型新机制,有利于科学精准开展评价考核,树立鼓励可再生能源发展、重点控制化石能源消费的鲜明导向;有利于促进绿色低碳先进技术研发应用,因地制宜培育新质生产力;有利于落实国家自主贡献目标,展现我积极应对全球气候变化的负责任大国形象。

2024年8月,国务院办公厅印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》的通知,对碳排放双控制度体系的建设内容进行了全面部署,形成了碳排放双控制度体系的基本框架。

转型内涵

从能耗双控转向碳排放双控,更强调减碳导向,既可以兼容能耗双控要求,又与碳达峰、碳中和目标的关联更为直接,是经济发展与能源安全和应对气候变化等多项目标的有机统一。

通过准确识别碳排放的来源、结构和强度,有助于提高社会能效和碳效,促进能源结构优化,促进经济社会全面绿色低碳转型。

其政策内涵核心体现在以下几个方面:

重点控制化石能源消费

碳排放双控鼓励能源结构从高碳向低碳或无碳转型,比如从煤炭向天然气、风能、太阳能等清洁能源转变。

鼓励发展可再生能源

“新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制”,意味着能源结构将得到优化,地方政府和企业会增加对风能、太阳能等可再生能源的投资和使用,同时也有助于原料用能消费较多的石化、化工产业及下游纺织、医药、新材料等产业健康发展。

推动生产和消费全面绿色低碳转型

碳排放“双控”的核心在于对碳排放量的准确核算,企业不仅要关注自身产品或者服务全生命周期的碳排放核算,还要关注供应链上下游的碳排放,以推动整个供应链的低碳化。

倒逼企业把握低碳转型发展契机

企业要将“减碳效率”和“低碳效益”融入企业经营战略,从低碳技术研发、产品设计、运营管理、供应链管理、碳市场交易等方面开展“碳”绩效考核工作,实现可持续的高质量发展。

促进区域协调发展

能耗双控转向碳排放双控,为可再生能源丰富地区布局发展高载能项目、为化石能源丰富地区布局原料用能项目创造了差别化的区位优势,进而促进我国生产力布局优化和区域经济协调发展。

考点2:能耗双控分析方法和案例【A】

(一)分析方法

1. 方法

(1)项目对所在地能源消费增量控制目标的影响分析

可通过定量计算项目年能源消费增量占所在地能源消费增量控制目标的比重,定性分析其影响程度;

(2)项目对所在地能源消费强度降低目标的影响分析

可通过定量计算项目增加值能耗影响所在地单位GDP能耗的比例,定性分析其影响程度。

2. 指标

项目对所在地能耗双控目标的影响,参考下表评价指标:

表3-1 项目对所在地(省市、地市)完成节能目标影响评价指标表

项目年能源消费增量与所在地能源消费增量控制目标的对比分析 (m%)项目增加值能耗与所在地能源消费强度降低目标的对比分析 (n%)影响程度
m≤1n≤0.1影响较小
1<m≤30.1<n≤0.3一定影响
3<m≤100.3<n≤1较大影响
10<m≤201<n≤3.5重大影响
m>20n>3.5决定性影响

【巧记】控制体重,131斤二强要扇我(135)

【巧记】小一较中性


  • (1)项目对所在地完成能源消费增量控制目标的影响分析 计算公式为:其中:
    • m%:项目年能源消费增量占所在地能源消费增量控制目标的比例;
    • ip:项目年能源消费量增量(等价值,吨标准煤);新建项目为年综合能源消费量,改扩建项目为建成投产后年综合能源消费增量;
    • is:项目所在地能源消费增量控制目标; 建议:
    • 考虑已通过节能审查项目带来的能源消费增量,综合判断项目对所在地的影响;
    • 对于预期在下一个五年规划期建成投产的项目,可暂按本规划期类比。
  • (2)项目对所在地完成能源消费强度降低目标的影响分析 计算公式为:其中:
    • n%:项目增加值能耗对所在地能源消费强度的影响比例;
    • a:上一个五年规划末年项目所在地能源消费总量(等价值,吨标准煤);
    • b:上一个五年规划末年项目所在地生产总值(万元);
    • c:上一个五年规划末年项目所在地单位GDP能耗(如未公布此值可按a ÷ b推导,推导值不作为最终准确值);
    • d:项目年综合能源消费量(等价值,吨标准煤);
    • e:项目年增加值(万元)。
  • (二)案例分析【例3-1】某省A市拟于“十四五”期间建设一产业项目 该项目位于A市第4区,建成后新增综合能源消费量为3万tce(等价值),年工业增加值约为2.5亿元。A市2020年能源消费总量为5730万tce,GDP为21000亿元,万元GDP能耗为0.2729 tce/万元。第4区2020年能源消费总量为550万tce,GDP为3000亿元,万元GDP能耗为0.1833 tce/万元。 表3-2 A市“十四五”时期各区县节能考核相关数据表
    区、县市下达“十四五”强度指标(%)市下达2025年总量控制目标(万tce)
    118.5315.35
    218.5674.3
    319.5428.24
    419.5807.89
    519.5787.95
    620.01255.47
    719.5538.22
    全市19.36284

    问题:请分析该项目对A市和第4区“十四五”期间能耗双控目标的影响
    【解析】1. 对总量分析 (1)项目对A市完成能源消费增量控制目标的影响
    • 本项目建成正常运营后每年的新增综合能源消费量为3万tce(等价值)。
    • A市“十四五”期间的能源消耗总量控制目标为6284万tce,“十四五”初期能耗总量为5730万tce,五年规划期的能源消费增量为554万tce。 根据公式: m = (ip × 100) / is = 3 ÷ 554 × 100 = 0.54 ≤ 1结论:该项目对A市完成能源消费增量控制目标的影响较小。

    (2)项目对第4区完成能源消费增量控制目标的影响
    • 本项目建成正常运营后每年的新增综合能源消费量为3万tce(等价值)。
    • 第4区“十四五”期间的能源消耗总量控制目标为807.89万tce,“十四五”初期能耗总量为550万tce,五年规划期的能源消费增量为257.89万tce。 根据公式: m = (ip × 100) / is = 3 ÷ 257.89 × 100 = 1.16结论:当1 < m ≤ 3时,表示该项目对第4区完成能源消费增量控制目标具有一定影响

    【解析】2. 对强度分析 (1)A市
    • 该项目建成后新增综合能源消费量为3万tce(等价值),年工业增加值约为2.5亿元,则万元增加值能耗为:3 ÷ 2.5 = 1.2 tce/万元
    • A市2020年能源消费总量为5730万tce,GDP为21000亿元,万元GDP能耗为0.2729 tce/万元。 根据公式: n = [(a + d) / (b + e) - c] × 100 / cn = [(3 + 5730) ÷ (2.5 + 21000) - 0.2729] ÷ 0.2729 × 100 = 0.02 ≤ 0.1结论:该项目对A市完成能源消费强度降低目标的影响较小。

    (2)第4区
    • 第4区2020年的能源消费总量为550万tce,GDP为3000亿元,万元GDP能耗为0.1833 tce/万元。 根据公式: n = [(a + d) / (b + e) - c] × 100 / cn = [(3 + 550) ÷ (2.5 + 3000) - 0.1833] ÷ 0.1833 × 100 = 0.48结论:当0.3 < n ≤ 1时,表示该项目对第4区完成能源消费强度降低目标具有较大影响

考点3:碳排放双控目标分析方法及案例【A】

  • (一)分析方法
    • 1. 碳排放核算 碳排放的核算方法较为复杂,本书仅列出了普遍性公式。在项目二氧化碳计算时,需严格依据国家相关碳排放核算标准,如:
      • 《温室气体排放核算与报告要求第1部分:发电企业》(GB/T 32151.1-2015);
      • 《建筑碳排放计算标准》(GB/T 51366—2019)等。
    • 2. 碳排放绩效评价 以国家和省级公开发布的碳排放强度基准(标准)作为评价依据,评价建设项目碳排放水平。评价指标包括:
      • 单位工业增加值碳排放;
      • 单位工业总产值碳排放;
      • 单位产品碳排放;
      • 单位能耗碳排放等。 参照《浙江省建设项目碳排放评价编制指南(试行)》,可根据行业单位工业增加值碳排放,将项目单位工业增加值碳排放水平分为三类,见下表: 表3-3 行业单位工业增加值碳排放水平分类表
        碳排放水平碳排放强度
        I 类低于基准值X%以上(含基准值)
        II 类低于基准值X%以下
        III 类高于基准值
        表中,**X%**为省级分解到设区市的碳排放强度下降目标值。
        例如:浙江省分解到H市的目标值为20%,当本项目的碳排放强度低于行业平均值20%以上时,碳排放水平被评为I类。
    • 3. 项目对所在地完成碳排放增量控制目标的影响分析 计算公式:其中:
      • α%:项目年碳排放增量占所在地碳排放增量控制目标的比例;
      • jp:项目年碳排放增量;
      • js:项目所在地二氧化碳增量控制目标。 我国目前尚未发布碳排放双控分析的指导性文件,影响程度的定性判断可以参照表3-1中的能源双控评价指标。 注意: 由于碳排放双控制度尚未完全建立,很多地区尚未发布二氧化碳增量控制目标。在分析过程中,也可以通过分析项目碳排放占所在地碳排放的比重,定性说明项目对所在地碳排放的影响。
    • 4. 项目对所在地完成碳排放强度降低目标的影响分析 计算公式:其中:
      • β%:项目单位增加值碳排放对所在地碳排放强度的影响比例;
      • a:上一年度项目所在地碳排放量;
      • b:上一年度项目所在地生产总值(万元);
      • c:上一年度项目所在地单位GDP碳排放;
      • d:项目年二氧化碳排放量;
      • e:项目年增加值(万元)。 影响程度的定性判断可以参照表3-1中的能耗双控评价指标。

第2 节 资源环境承载力概述

考点1:资源环境承载力的内涵【C】

资源环境承载力是指在维持人与自然关系协调可持续的前提下,一定时期、一定区域、一定科学技术水平条件下,资源环境的数量和质量对人类社会生存与发展的支撑能力。


评价主体看,资源环境承载力研究既包括:

  • 单项分类分析,如水资源承载力、土地资源承载力、大气环境承载力等;
  • 也包括综合集成分析,即对多种资源环境要素的整体承载能力进行综合评估。

考点2:资源环境承载力的特征【B】

资源环境承载力是一个多要素集合的概念,既涉及水、土地、矿产、能源等各类支撑性要素,又涉及水环境容量、大气环境容量、生态容量等各类生态环境约束性要素,同时还涉及人口、经济社会发展等给自然资源和生态环境造成压力的要素。

支撑要素主要为各类资源的供给能力,约束要素为生态环境的容纳能力,压力要素主要为经济系统、社会系统的运行与发展需求。


(一)区域性

(二)客观性

(三)层次性

(四)有限性

(五)动态性

(六)可控性

考点3:资源环境承载力分析的类型【C】

承载力分为两类:

第一类是以某一具体的自然要素作为分析对象,又称为单要素承载力分析,如土地资源、水资源、矿产资源承载力等资源支持要素,或空气、水等环境约束要素;

另一类是从区域整体的角度出发进行的综合承载力分析,如区域承载力、生态承载力等。


  • (一)土地资源承载力分析 目前“以多少土地、粮食,养活多少人口”仍是土地资源承载力分析的核心内容。
  • (二)水资源承载力分析 水资源承载力通常是指在一定的区域范围内,在确保社会发展处于良性循环条件下,以区域可利用水量为依据,能够维持工农业生产、城市规模、生活质量、生态需求的状况下,水资源所能供养的人口数量。
  • (三)矿产资源承载力分析 矿产资源承载力是指在一个可预见的时期内,在当时的科学技术、自然环境和社会经济条件下,矿产资源的经济可采储量(或其生产能力)对社会经济发展的承载能力。
  • (四)环境承载力分析 环境承载力是指在一定时期内,在维持相对稳定的前提下,自然环境所能容纳的人口规模和经济规模的大小,一般用环境容量进行衡量。
  • (五)资源环境综合承载力分析 资源环境承载力分析从自然资源支持力、环境生产支持力和社会经济技术水平等角度,通过构建综合评价模型对区域资源环境承载状况进行评估。分析对象主要以生态脆弱地区、城市地区以及流域等典型生态系统的承载力为主。

考点4:资源环境承载力分析框架【C】

  • 资源环境承载力分析评价的逻辑框架是: (1)以某一区域为评价单元,通过区域资源环境要素的全面评价和符合区域功能定位的专项评价,分析区域资源禀赋、环境本底和生态条件。 (2)通过影响因素识别,选择合适的评价指标和分析评价方法,集成资源环境要素单项评价结果,得出区域资源环境承载力综合评价结论,全面反映评价单元的资源环境承载状况。 (3)依据区域资源环境承载力分析评价结论,提出引导区域资源环境综合开发与合理布局的规划方案,制定差别化的产业发展和资源环境政策,使区域经济和社会获得稳定发展的同时,自然资源得到合理开发利用,生态环境维持良好状态,实现区域人地关系优化和可持续发展能力提升。
  • 资源环境承载力分析逻辑框架见图3-2。
  • (一)资源环境要素基础评价 基础评价是采用统一的评价指标体系,对评价单元资源环境要素进行全面评价,对区域资源禀赋、环境本底和生态条件进行整体摸底。 基础评价以土地资源、水资源评价为重点,分析区域可利用水土资源的供给能力、已开发利用强度、结构和未来开发利用潜力;以环境容量为基础,分析水、大气、土壤的环境质量状况,确定环境本底条件和剩余环境容量;分析主要生态系统的功能条件,确定生态重要性的保护区域范围和重点。 在具体工作中,针对不同的评价对象或评价单元,选取有针对性的基础要素指标进行专项评价。
  • (二)区域资源环境承载力综合评价 资源环境承载力综合评价是针对区域综合功能开展分析评价,其重点是采取多种方法集成水土资源禀赋、环境本底和生态条件单项分析评价结果,给出综合评价结论,揭示不同区域资源环境承载状态以及承载力构成的差异。 根据基础评价和专项评价结果,针对识别出的资源、环境、生态要素,叠加资源利用、环境质量和生态功能现状,确定支撑要素(水资源、土地资源、矿产资源等)可利用(配置)上限和主要环境要素(大气、水等)污染物允许排放量;在充分考虑累积环境影响的情况下,核定可利用的资源余量和污染物剩余环境容量。 选取符合实际的资源环境承载力综合评价方法和评价模型,评估区域资源环境承载状态,为核定“生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线”提供决策支持。
  • (三)制定差别化的资源环境政策 根据单要素和综合承载力的高低,确定不同地区的重要资源环境利用配额和利用标准。从财政、投融资、产业、土地、人口、环境等方面,制定差别化的产业发展和资源环境政策。
  • (四)提出空间开发适宜方向和最终规划方案 根据各区域资源环境承载力的不同特点和高低,建立资源开发利用“空间准入”制度和“空间开发管制”策略,探索不同管控强度的差异化限制性措施,引导和约束区域严格按照资源环境承载力谋划发展。 优先安排相关产业向高承载力区域集聚,并对该地区用地指标、基础设施投资等方面给予政策支持。 低承载力区域则在土地上实行更严格的建设用地增量控制,在产业政策上引导转移占地多、能耗水耗大、污染重的产业,加快产业结构升级,逐步以高效低耗低排的新型产业替代传统产业。

第3 节 资源环境承载力分析方法体系

考点1:资源环境承载力分析方法【C】

资源环境承载力分析方法主要有人口论系列、生态足迹系列、初级资产账户(能值)系列等,目前已经逐渐形成一套包括定性分析到定量分析、从静态分析到动态分析、从单因素分析到综合分析的方法体系。

具体分析方法包括:

  • 生态学分析法
  • 系统动力学法
  • 情景分析法
  • 层次分析法
  • 状态空间法
  • 类比分析法
  • 供需平衡分析法
  • 能值分析法

资源环境承载力分析方法体系见图3-3。

考点2:分析方法选用【C】

表3-4 各尺度资源环境承载力分析特点

分析尺度宏观尺度中观尺度微观尺度
分析对象全球、国家、省域、综合经济区、一级流域等城市群地区、二级流域、集中连片贫困地区等市县、产业园区、矿区、乡村等
选用方法系统动力学方法、层次分析法、综合指数法、状态空间法 等层次分析法、主成分分析法、系统动力学方法、生态足迹法、集对分析模型等GIS 空间分析法、遥感分析法、系统动力学方法、主成分分析法等
典型案例国土空间开发综合评价指数汶川灾后重建玉树灾后重建
应用价值预警人类面临的资源环境压力状态,转变社会发展理念与方式,制定国家国土空间开发与管制策略认识区域的可持续发展状态和发展趋势,探讨要素约束下区域发展规模与路径,建立区域资源环境承载能力调控机制人口居民点与产业空间布局,人口合理容量核算,灾害风险规避与防治,产业发展导向 制定

第4 节 资源环境承载力常用分析方法

考点1:生态足迹法【A】

  • 1.概念 生态足迹法本质上是一种度量可持续发展程度的方法,也称为生态占用。任何已知人口(某个个人、一个城市或一个国家)的生态足迹,是指生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生态生产性土地的总面积和水资源量。 其也是一组基于“生态生产性土地”面积的量化指标。 根据生产力大小的差异,将地球表面的生态生产性土地分为六类:

    • 化石能源地
    • 可耕地
    • 牧草地
    • 森林
    • 海洋(水域)
    • 建筑用地
  • 2.公式

    • (1)生态足迹 EF其中:
      • EF:总生态足迹,hm²
      • N:总人口数
      • ef:人均生态足迹,hm²/人
      • :六类生物生产性土地
      • :第 i 类生物生产性土地的均衡因子
      • :人均第 i )类生物生产性土地面积,hm²/人
      • :消费项目类型
      • :消费项目折算的生物生产性土地,hm²/人
      • :人均消费量,kg/人
      • :平均生产能力,kg/hm²
    • (2)生态承载力 EC其中:
      • :总生态承载力供给
      • :总人口数
      • :人均生态承载力,hm²/人
      • :人均第 类生物生产性土地面积,hm²/人
      • :第 类生物生产性土地的均衡因子
      • :产量因子
      • 12%:用以保护生物多样性
    • (3)生态盈亏 ED𝐸𝐷 = 𝐸𝐶 − 𝐸𝐹 其中:
      • ED:生态盈亏,正值称为生态盈余,负值称为生态赤字
    • (4)均衡因子及产量因子均衡因子 λi其中:
      • ki:i类生物生产性土地的全球平均生产力,kg/hm²
      • k:全球所有类别生物生产性土地的平均生产力,kg/hm² ● 产量因子 γi其中:
      • ti:某区域i类生物生产性土地的平均生产力,kg/hm²
      • Ti:全球i类生物生产性土地的平均生产力,kg/hm²
  • 3.基本特点及优缺点 (1)基本特点 ① 是一种综合影响分析; ② 采用单一时间尺度,即“快拍”式截面; ③ 所使用的产量因子是全球平均产量; ④ 在固定生产与消费条件下的确定性研究; ⑤ 反映的是区域生产与消费的综合信息; ⑥ 使用六类土地利用空间; ⑦ 引入当量因子进行综合。 (2)优缺点优点

    • 所需要的资料相对易获取;
    • 计算方法可操作性和可重复性强。 缺点: ① 指标表征单一、过分简化,只衡量了生态的可持续程度,强调的是人类发展对环境系统的影响及其可持续性,而没有考虑人类对现有消费模式的满意程度; ② 难以反映人类活动的方式、管理水平的提高和技术的进步等因素的影响;基于现状静态数据的分析方法,难以进行动态模拟与预测。
  • 【例题】

    1. 根据《中国生态足迹报告2012》的相关数据,均衡因子分别为:

      耕地 2.39,草地 0.51,林地 1.25,水域 0.41,建筑用地 2.39,化石能源地 1.25。

    2. 根据参考联合国粮农组织计算的相关资料,产量因子分别为:

      耕地 1.66,草地 0.19,林地 1.1,水域 0.2,建筑用地 2.8,化石能源地为 0。 问题: 应用生态足迹法填写答题卡表 1-1 中的空白数据,并测算其 2019 年生态盈余或生态赤字的水平,评估该市的可持续发展状况。


    答题卡 表1-1 某市2019 年生态足迹及生态承载力计算表

    土地类型人均生态足迹土地类型人均生态承载力
    人均面积均衡因子均衡面积人均面积均衡因子产量因子均衡面积
    耕地0.017耕地0.0229
    草地0.031草地0.0137
    林地0.108林地0.0507
    水域0.002水域0.0124
    建筑用地0.001建筑用地0.0001
    化石能源地0.056化石能源地0
    人均生态足迹人均生态承载力
    生物多样性保护面积
    可利用的人均生态承载力

    【解析】表1-1 某市2019 年生态足迹及生态承载力计算表

    土地类型人均生态足迹土地类型人均生态承载力
    人均面积均衡因子均衡面积人均面积均衡因子产量因子均衡面积
    耕地0.0172.390.04063耕地0.02292.391.660.090853
    草地0.0310.510.01581草地0.01370.510.190.001328
    林地0.1081.250.13500林地0.05071.251.100.069713
    水域0.0020.410.00082水域0.01240.410.200.001017
    建筑用地0.0012.390.00239建筑用地0.00012.392.800.000669
    化石能源地0.0561.250.07000化石能源地01.2500
    人均生态足迹0.26465人均生态承载力0.163579
    生物多样性保护面积0.019630
    可利用的人均生态承载力0.143950

    计算结果: 该市可利用的人均生态承载力减去人均生态足迹,其值为: 0.143950 - 0.26465 = -0.1207 hm²/人 表现为生态赤字。


    结论: 这表明该区域的人类负荷已经超过了其生态容量,正面临着不可持续的发展局面。从资源环境承载力的角度来看,该区域的人类活动过于密集,对资源环境产生了巨大压力。 该区域需要在当前经济技术条件下,按照生态系统容量空间范围,大幅度提高资源与能源效率,逐步建立与生态系统容量相适应的绿色发展模式。

考点2:层次分析法【B】

1.概念

层次分析法是一种层次权重决策分析方法(具体内容详见第一章),适用于资源环境承载能力分析这一多因素、多层次系统中各因素权重的确定。

2.应用步骤

① 找出影响区域资源环境承载能力的各资源、环境主要因素,建立目标、因素和因子层次结构,建立指标体系;

② 构造比较判断矩阵,进行层次单排序,检验判断矩阵的一致性,再进行层次总排序,确定各因子的权重;

③ 对各指标打分,计算出评价值。

3.基于层次分析法的生态环境承载力综合评价法

生态环境承载力综合评价法将评价体系分成三级,即:

  • 区域生态系统潜在承载力评价
  • 资源—环境承载力评价
  • 压力度评价

一级评价:主要反映生态系统的自我抵抗能力和生态系统受干扰后的自我恢复与更新能力,分值越高,表示生态系统的承载稳定性越高;

二级评价:主要反映资源与环境的承载能力,代表了现实承载力的高低,分值越大,表示现实承载力越高;

三级评价:主要反映生态系统的压力大小,分值越高,表示系统所受压力越大。


表3-7 生态承载力分析评价表

分级<2021~4041~6061~80>80
一级评价弱稳定不稳定中等稳定较稳定很稳定
二级评价弱承载低承载中等承载较高承载高承载
三级评价弱压低压中压较高压强压

【巧记】承载力得大,用狠脚,否则不中。

本章总结


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