中国碳减排技术研究发展趋势...teSpace的可视化分析_周婷.pdf

江苏商论2023.4收改日期：2023-02-22作者简介：周婷(1998)，女，宁夏银川人，硕士研究生，主要研究方向为技术经济及管理；吉敏全(1970)，通信作者，男，山西运城人，教授，硕士生导师，主要研究方向为技术经济、数据挖掘、低碳经济。本文所有作者授权本刊，无偿同意中国知网等网络平台的数字化应用以及新华文摘报刊复印资料的转载和摘编，如有法律代理和第三方网络平台电子使用应征得本刊的同意。一、前言自20世纪90年代以来，全球气温升高导致的全球气候变暖现象成为各国亟须解决的问题之一，而导致全球变暖的罪魁祸首之一就是二氧化碳排放量的增加。所以，面对二氧化碳排放量的日益增加，如何开展碳减排工作就成为我们应对各种环境问题的入口。在2020年第75届联合国大会上，中国政府郑重宣布中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和（以下简称“双碳”目标），彰显了中国做好碳减排工作的决心。根据IPCC第六次评估报告的发布，气候韧性发展已面临严峻挑战，人为产生的温室气体排放正在给自然界造成危险和广泛的损害，影响着全球数十亿人的健康生活。所以，为应对二氧化碳排放所带来的前所未有的挑战，有必要对碳减排技术进行深入研究。探究近十年来碳减排技术是如何发展的？有哪些机构、期刊在致力于研究碳减排技术？碳减排技术研究领域的发展趋势和前沿热点问题是什么？基于此，本文采用文献计量分析方法，利用CiteSpace软件对20132022年碳减排技术研究相关的938篇文献进行可视化分析，分析碳减排技术研究的特征概况和研究热点，希望能为中国碳减排相关工作提供借鉴。二、研究现状根据对相关文献进行整理分析，可以将碳减排技术研究现状归纳整理为下列几点：（一）关于碳减排技术路径选择方面的研究关于路径选择，大多数学者都认为技术进步对二氧化碳减排具有促进作用，各种碳减排的技术手段在碳减排方面发挥出了关键性作用。徐向阳等以京津冀地区的钢铁行业国家鼓励推广的44项节能技术为基础,研究得出高温高压干熄焦技术等25项投资成本较低、节能量大的技术将会被广泛采用。余碧莹等的研究认为，要加强碳捕集与封存技术、森林、海洋碳汇技术的部署。王克等认为，想要实现巴黎协定目标，需要利用好新型低碳能源与生物质能结合碳捕集与封存(BECCS)技术，而电力部门更多依赖BECCS等减排技术以实现较大幅度的负排放。桑树勋等针对煤地质提出了碳减排技术路径煤层CO2地质封存与煤层气强化开发(CO2-ECBM)技术、碳捕获、利用与封存(CCUS)技术。张贤等指出，科技进步是中国实现碳中和目标最重要的手段，这就需要各部门尽快部署相关脱碳、零碳、负排放技术的研发示范。李子祎和姚西龙分析得出，以技术创新为导向的现代服务业型、清洁农业型、融合外资发展的现代城市化是碳减排的3条关键中国碳减排技术研究发展趋势基于 CiteSpace 的可视化分析周婷，吉敏全（青海大学，青海 西宁810016）摘要：为应对不断加剧的全球气候变暖趋势，中国政府一直把减碳列为中国经济社会发展中的核心工作并取得显著成效。同时，为实现“双碳”目标，业界、学界对碳减排技术创新的探索持续跟进，研究成果颇丰。本文基于CNKI中的“SCI、EI、北大核心、CSSCI和CSSCD”来源期刊的938篇数据库文献，运用可视化软件CiteSpace对20132022年近十年碳减排技术研究成果进行分析。梳理总结碳减排技术研究的特征概况和研究热点以及研究进展与趋势，希望能为中国碳减排政策规划工作提供借鉴。关键词：CiteSpace；碳减排技术；研究热点；气候变暖中图分类号：X324文献标志码：A 商经管理 100DOI:10.13395/ki.issn.1009-0061.2023.04.009江苏商论2023.4技术路径。（二）关于碳减排的驱动因素方面的研究关于碳减排驱动因素方面的研究，许多学者主要借助了不同的量化模型来探究碳减排的驱动因素，其中广义迪氏指数分解模型（GDIM）、对数平均迪氏指数模型（LMDI）、Tapio脱钩模型、IPAT模型和STIRPAT模型运用的较多。李想和吉敏全借助LMDI因素分解法得出三江源地区交通碳减排的驱动因素，研究结果显示能源结构已经逐渐代替人口规模成为交通碳减排的主要驱动因素。李治国等、马晓君等人采用广义迪氏指数分解法GDIM对碳排放演变的驱动因素进行分解，发现产出规模、能耗规模、投资规模对碳减排有促进作用。冯宗宪和高赢借助STIRPAT模型分析出了碳减排的重要且稳定的驱动因素，其中人口规模、经济发展为排在前两位的影响力量。杨莉莎等借助LMDI分解模型得出技术进步对于二氧化碳减排具有关键性作用的结论11?。马飞等运用Tapio脱钩模型对物流业碳减排的驱动因素进行了分析，分析发现科技水平等因素对物流业碳排放绩效有促进作用12?。胡西武等以青海省为例探究实现碳达峰路径，运用广义迪氏指数分解模型（GDIM）研究得出产出碳强度年均碳排放促减效应能达到-292万吨的结论，由此得出碳强度是实现碳减排的主要影响因素13?。刘军基于I-PAT模型分析影响旅游业碳减排的驱动因素，分析出有多种因素共同影响着中国区域旅游业的碳排放，旅游业碳排放的核心驱动因素是旅游流动性14?。胡程等借助LMDI模型分解法研究了旅游产业贡献度、旅游交通运输强度和能源结构为旅游交通碳排放的主要促降因素,其中旅游产业贡献度为主要的促降因素15?。李子祎和姚西龙认为，单个要素均不构成区域碳减排的必要条件，两位学者探析出环境规制、技术进步、能源结构、对外贸易、城市化以及产业结构对区域碳排放的影响机制。（三）关于碳减排的措施方面的研究针对各种不同的行业，多位学者以行业为研究对象，针对性地提出了不同行业的相关碳减排措施。环境规制、碳税和碳交易等关键词是众多该研究领域的相关学者提出的碳减排的有效措施词汇。施晓以交通运输业为出发点，指出提高煤电技术、推广节能技术、加快动力蓄电池研发、推广纯电动汽车有助于降低交通碳排放16?。顾佰和等以化工行业为基础，提出化工行业应坚持产品结构调整和技术进步并行的原则来实现化工行业的碳减排目标17?。对于钢铁行业来说，徐文青、张琦等学者分析出干熄焦、煤调湿、煤气回收利用、余热余能回收利用及低压饱和蒸汽发电等节能技术对钢铁行业的碳减排有一定的作用18?19?。以电力行业为研究对象，戴攀、顾佰和等指出，想要实现电力行业的碳减排，需要从电力需求侧入手，控制电力消费量是关键20?21?。以农业为碳减排的研究对象，吴贤荣等指出，要充分利用空间因素溢出效应，通过建立相邻省区间以碳排放权交易中心促进跨省域减排合作机制及减排补偿制度来实现低碳农业的发展22?。胡玥等认为，天然气联合循环（NGCC）电厂碳排放量在发电成本和碳减排成本方面都有一定的高性价比优势，可在近中期承担大量CO2减排任务23?。徐盈之、王雅楠、张丽等认为，环境规制在碳减排效应方面作用显著24?-26?。赵黎明和殷建立指出，碳交易和碳税可以成为碳减排的激励手段，发现通过将两种政策进行整合的碳交易和碳税并存的复合政策比单一一种政策达到的效果要好27?。三、研究设计（一）工具与方法CiteSpace信息可视化软件是基于Java编程语言开发的,该软件主要利用“共现聚类”思想对科学文献中的信息模块（包括文献的关键词、作者、期刊、机构和国家等）进行提取，然后根据各个信息模块之间的联系类型和轻重度进行重构，形成可视化的网络结构图谱（如关键词共现、关键词聚类、文献共被引等）。目前，CiteSpace可视化软件在国内很受欢迎，有关该软件的文章有7000多篇。本研究利用CiteSpace V6.0.R1软 件 结 合 寻 径 网 络 算 法（PathFinding Network Algorithm）等相关方法对938篇碳减排技术研究的文献进行可视化分析。（二）数据来源以CNKI为文献检索系统，选择学术期刊数据库进行高级检索，设置主题为“碳减排技术”，检索时间范围定在20132022年，选取“SCI、EI、北大核心、CSSCI和CSSCD”来源期刊的文献。为保证所选取文献的质量和相关性，手动剔除不相关的会议报告、新闻报纸等，共得938篇。四、结果与分析（一）碳减排技术研究特征概况1.碳减排技术研究发文分布。对20132022年938篇文献资料进行梳理统计，绘制碳减排技术相关文献年度发文数量分布情况，结果如图1所示。从年度发文数量的分布情况可以看出，20132020年发文量保持在较稳定水平，平均每年发表89篇。20212022年发文量大幅度增加，2021年发文量达到172篇，2022年截至2月15日发文量已经达 商经管理 101江苏商论2023.4图1碳减排技术研究发文分布表2碳减排技术研究排名前十名的科研机构表1碳减排技术研究发文量前十的期刊排名来源期刊名称发文量/篇所占百分比/%影响因子（2021）1电力系统自动化815.694.0314中国工业经济611.769.4204科学学研究611.762.1374数量经济技术经济研究611.764.0055电网技术59.83.90310经济研究47.847.92910中国电机工程学报47.842.93510天然气工业47.842.35910科研管理47.841.92810科学学与科学技术管理47.841.7排名发文机构发文量/篇1清华大学272华北电力大学223中国科学院大学205中国人民大学195南京大学196北京大学1810武汉大学1710重庆大学1710天津大学1710西安交通大学17到54篇。二氧化碳排放不断累积所产生的全球气候变暖等问题，引起了国内学者对碳减排技术研究领域的关注。2011年，中国成为世界第一大能源消费国，中国的二氧化碳减排工作受到巨大压力。2015年巴黎协定中提出的目标彰显了各国应对气候变化的雄心壮志。2020年第75届联合国大会上，中国提出了“双碳”目标，关于碳减排技术的相关研究受到国内学者的高度关注，因此相关研究成果数量大幅度增加。2.碳减排技术研究主要来源期刊分布。如表1所示，共有5个期刊的载文量在5篇以上，一共31篇，占期刊总量的60.77%。其中电力系统自动化期刊的载文量最高，载文量8篇，占期刊总量的15.69%。期刊影响因子排在前两位的是中国工业经济和经济研究，分别高达9.420和7.929，期刊来源质量较高。由此可见，各界学者和权威专业期刊对碳减排技术研究的关注度在逐渐提高。3.主要发文机构分布。通过对碳减排技术研究领域的科研成果进行梳理统计，列出了表2所示排名前十名的科研机构。在这10所研究机构中，以国内顶尖高等院校为主，有8所国内985高校、1所211高校，科研力量强大。其中，发文量最高的科研机构是清华大学、华北电力大学和中国科学院大学，发文量均在20篇及以上。其次是中国人民大学、南京大学、北京大学、武汉大学、重庆大学、天津大学和西安交通大学，对应的发文量分别是19篇、18篇和17篇。4.碳减排技术研究的基金资助分析。对文献发表基金资助分布分析有利于了解各项基金对碳减排技术研究领域的支持力度。通过对938篇文献的基金资助情况进行统计，梳理了碳减排技术研究排名前五名的基金资助分布情况，如表3所示。由表3可知，碳减排技术研究领域的基金资助类型较多，其中国家自然基金和国家社会科学基金资助的文献数量以绝对优势领先其他类型的资金，分别是341篇和211篇，占发文总量的58.85%。由此可以看出，国家自科基金和国家社科基金对于碳减排技术研究这一领域的较大支持力度，这也可以突显国家对二氧化碳减排目标工作计划的重要战略导向。教育部人文社科研究、国家科技支撑计划和中国博士后科学基金资助分别位列三、四、五位。总体来看，碳减排技术研究领域的自然科学基金支持力度较大，这也与该研究的特性相关。在未来的研究当中，可以多向社会科学领域延伸。（二）研究前沿分析1.关键词共现分析。在操作CiteS-pace软件时将关键词共现科学图谱相关参数按如下设定，文献的Time Span选取2013年1月2022年3月，Years Per Slice的值定为1，得到图2所示关键词共现科学图谱。在图2的研究文献输出结果中，网络节点数量N显示为386，同时连线数量E为841，商经管理 102江苏商论2023.4图4关键词Timezone时区图谱图3关键词聚类图谱图2关键词共现图谱表3碳减排技术研究排名前五名的基金资助分布排名基金资助类型发文量/篇1国家自然科学基金3412国家社会科学基金2113教育部人文社会科学研究424国家科技支撑计划245中国博士后科学基金23图谱密度Density为0.0113。根据关键词共现图谱可以看出，关键词“碳减排”节点最大，意味着出现的频次最高，出现频次为373次，说明所选取的938篇文献资料主要围绕碳减排问题研究理论内涵、作用机制、影响因素、路径选择等内容。其次，“碳排放”（133次）、“碳中和”（51次）、“碳税”（47次）、“碳交易”（35次）和“碳达峰”（35次）等关键词的中心性和频次排名都比较靠前。随着中国社会经济的平稳运行以及对发展低碳绿色经济的重视，国内学者越来越重视碳税、碳交易等相关研究。中国政府曾在2020年郑重宣布力争实现“双碳”目标，使得越来越多的学者将关注点投入到碳排放、碳达峰和碳中和的相关领域研究中。为了对碳减排技术有一个更加全面的研究，国内学者从不同学术视角并基于不同研究方法对碳减排技术的实现路径进行深入研究，为政府以及企业实现碳减排目标提供了可借鉴的宝贵意见和参考。2.关键词聚类分析。Modularity：聚类模块值（Q值）为0.5084，大于临界值0.3,这就表明聚类结构显著。聚类平均轮廓值（S值）为0.873，大于临界值0.7，意味着结果令人信服。图3中的聚类研究映射出碳减排技术研究领域的8个关键词和热点主题，这些主题包括“碳减排”“碳排放”“碳中和”“碳税”“减排”“减排潜力”“气候变化”“节能减排”“低碳发展”。3.关键词时间域分布分析。关键词时序迁移图谱（TimezoneView）可以向我们演示有关科学研究领域的热点问题在一段时间内的发展趋势以及未来的前沿热点问题的演变动向。本文利用CiteSpace软件生成碳减排技术研究的TimezoneView时区图谱（如图4），Years Per Slice的值定为10，进一步分析从20132022年近十年碳减排技术研究领域的发展趋势。从图4关键词时序迁移图谱中可以分析出，碳减排技术研究的内容可以划分为三个阶段。第一阶段（20132016），面对全球气候变暖问题以及“十二五”期间中国在二氧化碳单位GDP能耗降16%的减排目标，2013年中国区域碳排放权交易正式启动。这个阶段的主要关键词有“中国”“碳交易”“碳税”“减排措施”“温室气体”“减排路径”“低碳产业”等。第二阶段（20172020），随着2015年巴黎气候大会通过的巴黎协定，各国都将碳减排工作提上了日程，纷纷采取不同的减排措施来缓解为氧化碳给全球气候带来的影响。这个阶段的主要关键词有“碳配额”“绿色发展”等。第三阶段（20212022），随着中国政府在第75届联合国大会上郑重宣布中国力争实现“双碳”目标，“碳达峰”“碳中和”“碳信息”“碳市场”“合规性”等成为这个阶段的热点研究话题。4.关键词突现分析。关键词突现图谱（Burst de-tection）可以向我们演示某一科学研究领域的热点问题在一段时间内的引用量的变化趋势。借助CiteSpace软件生成碳减排技术研究的关键词突现图谱（如图5），Burst items found取值定为15，Mini-mum Duration取值定为1，分析碳减排技术研究领域前15个关键词的引用量的变化趋势。可以从图5中观察到，“碳中和”的突现性最高，Strength取值为 商经管理 103江苏商论2023.4图5关键词突现图谱13.5，紧随其后的是“碳达峰”（10.52）“低碳经济”（5.97）等。说明，碳减排技术研究的热点关键词都是和不同时间领域的国家碳减排政策紧密联系的。五、结论本文运用可视化软件CiteSpace对20132022年碳减排技术研究的938篇文献的发文时间分布、主要来源期刊、基金资助分布、高被引文献、关键词共现、关键词聚类、关键词时序变迁和关键词突现图谱等进行可视化分析，分析出了碳减排技术研究的特征概况、研究的热点和进展趋势。以下是本文的研究结论：（一）碳减排技术研究的特征概况从发文时间和发文量上看，目前发文量主要集中在碳减排技术路径选择、碳减的排驱动因素、碳减排的措施方面。碳减排技术研究的发文量在近两年来快速增加，研究该领域的相关学者越来越多。在研究机构来源和基金资助方面，该领域的研究都有不错的表现，特别是清华大学的发文量和国家自然科学基金资助都处在领先地位。但是，该领域研究涉及的机构合作比较少，未来可以寻求不同机构之间的通力合作，拓宽研究深度。（二）碳减排技术研究的热点借助关键词共现图谱，“碳排放”“碳中和”“碳税”“碳交易”“碳达峰”处于靠前位置，众多学者对碳排放、碳中和保有密切的关注。分析关键词聚类图谱，“碳减排”“碳排放”“碳中和”“碳税”“减排”“减排潜力”“气候变化”“节能减排”“低碳发展”等位于中心靠前位置,成为众多学者研究的主要热点主题。（三）碳减排技术研究的发展趋势观察关键词时间域图谱，该领域的研究逐渐由碳减排措施向实现“双碳”目标推进。探究关键词突现图谱，“碳中和”“碳达峰”“低碳经济”等关键词的突现度排在较前位置，引用量较高。学者在研究过程中密切关注国家出台的关于二氧化碳减排的相关政策，力求提出可供借鉴的经验。注释：徐向阳,任明,高俊莲.京津冀地区钢铁行业节能和CO_2减排的技术路径J.生态经济,2017,33(11):38-43.余碧莹,赵光普,安润颖,陈景明,谭锦潇,李晓易.碳中和目标下中国碳排放路径研究J.北京理工大学学报(社会科学版),2021,23(02):17-24.王克,刘芳名,尹明健,刘俊伶.1.5温升目标下中国碳排放路径研究J.气候变化研究进展,2021,17(01):7-17.桑树勋,王冉,周效志,黄华州,刘世奇,韩思杰.论煤地质学与碳中和J.煤田地质与勘探,2021,49(01):1-11.张贤,郭偲悦,孔慧,赵伟辰,贾莉,刘家琰,仲平.碳中和愿景的科技需求与技术路径J.中国环境管理,2021,13(01):65-70.李子祎,姚西龙.要素耦合视角下省域碳减排路径研究J.煤炭技术,2022,41(03):243-245.李想,吉敏全.基于LMDI模型的三江源地区交通碳排放影响因素分析J.科技管理研究,2019,39(20):246-250.李治国,朱永梅,吴茜.山东省制造业碳排放驱动因素研究基于GDIM方法J.华东经济管理,2019,33(04):30-36.马晓君,陈瑞敏,董碧滢,牛雪琪.中国工业碳排放的因素分解与脱钩效应J.中国环境科学,2019,39(08):3549-3557.冯宗宪,高赢.中国区域碳排放驱动因素、减排贡献及潜力探究J.北京理工大学学报(社会科学版),2019,21(04):13-20.11?杨莉莎,朱俊鹏,贾智杰.中国碳减排实现的影响因素和当前挑战基于技术进步的视角J.经济研究,2019,54(11):118-132.12?马飞,胡江艳,孙启鹏,徐妍,尚震,柯浩楠.中国省际物流业碳排放绩效测度及驱动因素研究J.生态经济,2021,37(09):27-33+39.13?胡西武,黄蕾,李毅.应对气候变化下的青藏高原碳脱钩水平测度及碳达峰路径选择以青海省为例J.青海社会学,2021(05):43-54.14?刘军,岳梦婷.区域旅游业碳排放及其影响因素基于旅游流动性视角J.中国人口资源与环境,2021,31(07):37-48.15?胡程,丁正山,穆学青,郭向阳,杜钟婧.长江经济带旅游交通碳排放时空演变及驱动因素J.南京师大学报(自然科学版),2022,45(01):40-48.16?施晓清,李笑诺,杨建新.低碳交通电动汽车碳减排潜力及其影响因素分析J.环境科学,2013,34(01):385-394.DOI:10.13227/j.hjkx.2013.01.048.17?顾佰和,谭显春,穆泽坤,曾元.中国电力行业CO_2减排潜力及其贡献因素J.生态学报,2015,35(19):6405-6413.18?徐文青,李寅蛟,朱廷钰,曹万杰.中国钢铁工业CO_2排放现状与减排展望J.过程工程学报,2013,13(01):175-180.19?张琦,贾国玉,蔡九菊,沈峰满.钢铁企业炼铁系统碳素流分析及CO_2减排措施J.东北大学学报(自然科学版),2013,34 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system.“Double HighPlan”a smart financial construction plan for colleges and universities.The system can reduce the working hours of financial staff andrelated expenses of the school,promote the standardized operation of the financial reporting process,and bring convenience to stu-dents,teachers,and writers.Key words:big data;“double high plan”colleges and universities;smart financial construction;electronic management systemResearch and Development Trend of Carbon Emission Reduction Technology in ChinaVisual Analysis based on CiteSpaceZHOU Ting,JI Min-quan(Qinghai University,Xining 810016,Qinghai)Abstract:In order to cope with the increasing trend of global warming,the Chinese government has always listed carbon reduction asthe core work in Chinas economic and social development and achieved remarkable results.At the same time,in order to achieve the“double carbon”goal,the industry and academia have continued to follow up the exploration of carbon emission reduction technologyinnovation,and the research results are quite rich.Based on 938 database documents of the CNKI source journal“SCI,EI,Peking U-niversity Core,CSSCI and CSSCD”,this paper uses the visualization software CiteSpace to analyze the research results of carbon e-mission reduction technology in the past decade from 2013 to 2022.Summarize the characteristics,research hotspots,researchprogress and trends of carbon emission reduction technology research,hoping to provide reference for Chinas carbon emission reduc-tion policy planning.Key words:CiteSpace;Carbon emission reduction technology;Research hotspot;Climate warming(03):392-394+403.20?戴攀,邹家勇,田杰,刘田,周浩.中国电力行业碳减排综合优化J.电力系统自动化,2013,37(14):1-6+112.21?顾佰和,谭显春,池宏,王艳艳.化工行业二氧化碳减排潜力分析模型及应用J.中国管理科学,2013,21(05):141-148.DOI:10.16381/ki.issn1003-207x.2013.05.011.22?吴贤荣,张俊飚,程琳琳,田云.中国省域农业碳减排潜力及其空间关联特征基于空间权重矩阵的空间Durbin模型J.中国人口资源与环境,2015,25(06):53-61.23?胡玥,徐钢,段栋伟,杨勇平.碳减排技术发展现状J.热力发电,2017,46(02):1-6+14.24?徐盈之,杨英超,郭进.环境规制对碳减排的作用路径及效应基于中国省级数据的实证分析J.科学学与科学技术管理,2015,36(10):135-146.25?王雅楠,左艺辉,陈伟,王博文.环境规制对碳排放的门槛效应及其区域差异J.环境科学研究,2018,31(04):601-608.26?张丽.环境政策、环保支出对区域碳减排的影响效应研究兼论政府执行力的作用J.价格理论与实践,2018(06):38-41.27?赵黎明,殷建立.碳交易和碳税情景下碳减排二层规划决策模型研究J.管理科学,2016,29(01):137-146.商经管理 105