研究能源的替代问题对中国经济的可持续发展有着重要意义。本文采用基于超越对数生产函数的静态模型和资本异质性(putty-clay)动态模型两种方法,对中国工业部门1990-2009年间的统计数据进行了实证分析。在对工业部门整体进行研究时,本文根据能源价格增长速度的假设设立了三种情景：基准情景、低速增长情景和高速增长情景。在对工业部门细分行业进行研究时,本文采用了10大行业20年间的面板数据进行建模分析,并对实证结果进行了行业间的比较研究。实证结果表明：(1)从工业部门总体情况来看,静态模型中劳动和能源呈现明显的替代关系,而资本和能源之间的关系并不明确；动态模型中劳动和能源、资本和能源均呈现出明显的替代关系。(2)通过情景分析发现,能源价格增速越高,通过降低劳动和资本价格的方式对能源形成的替代效果就越明显。(3)分行业的实证结果表明,劳动和资本都是能源的替代品,而且能源的自价格弹性明显为负数,说明我们可以通过提高能源价格、降低劳动和资本价格的方式节约能源。(4)在高耗能产业和劳动密集型产业,三种节能方式的效果并不显著；在能源密集度适中的行业,三种节能方式能够起到明显的效果。最后,本文结合我国国情提出了一系列具有针对性的政策建议,并期待中国经济早日走上可持续发展的道路。