基于知识图谱的“碳达峰 碳中和”研究综述*

陈 芮

○信阳农林学院 财经学院

低碳发展和控制温室气体排放是世界各国的政治共识，是全球公共治理的核心议题。随着《京都议定书》、《巴黎协定》、《格拉斯哥气候公约》的签订和生效，世界各国陆续做出碳减排承诺，并提出了实现“碳达峰 碳中和”的时间表。与此同时，学术界也对“双碳”研究展开深入探索。

已有学术研究成果主要集中在两个方面：一方面，促进能源行业向循环经济转型的技术手段，包括以电力系统低碳转型、实现零碳或近零碳电力系统、提高关键材料的利用率为主的碳减排技术[1]；以利用电能、氢能、生物质能等清洁能源来实现工业领域脱碳生产为主的碳替代技术[2]；以碳捕捉与封存、提高关键材料的回收率、人工碳转化和森林碳汇为主的碳循环与碳封存技术[3]。另一方面 ，从管理层面入手，相关研究集中在能源经济、公共政策和金融等领域，重在从宏观或中观层面分析影响碳减排、低碳发展和碳中和的关键因素，其中，能源经济和公共政策领域的学者关注于国家宏观能源政策的制定、区域碳排放和行业碳排放的影响因素等方面研究[4]；经济、金融和管理领域学者围绕碳排放权确认和交易、碳定价机制、金融工具和碳市场建设等问题，对碳交易市场的建设和碳汇交易等问题做了深入探讨[5]；管理学领域的学者则运用运筹学优化方法对供应链层面的碳减排、绿色供应链等问题做了深入分析，提出了一系列优化方法[6-9]。

面对政策与实际的双重需求，本文以“碳达峰”、“碳中和”及“双碳”作为关键词梳理出2001—2021年相关研究成果，运用文献计量法和知识图谱分析法归纳出“双碳”领域的研究热点、核心议题、演进脉络。最后，本文基于聚类分析结果与文献回顾构建一个“双碳”研究的系统整合框架，以期全面、系统、精确的梳理国内“双碳”研究的现状。

一、研究方法

(一) 数据来源

为了确保研究样本的前沿性、高水平性和高代表性，以CNKI数据库中发表的“核心期刊”、“CSSCI”、“SCI来源期刊”的相关文献作为探究“双碳”的研究热点，以“碳达峰”“碳中和”为检索主题，检索时间设置为2001—2021年，剔除重复、无关和综述类论文后，获取覆盖“双碳”研究领域的样本400条。由于CiteSpace数据挖掘基于WOS数据形式展开分析，因此，将CNKI搜集到的数据进行CiteSpace转换，得到WOS形式的分析样本。

(二) 研究方法

1.文献计量法

文献计量法主要是以具有某些特征的文献为研究对象，用统计学方法分析所搜集文献的结构及其变化规律，总结、归纳相关文献研究现状及演进脉络，并预测该领域未来的趋势及展望。

2.知识图谱分析法

知识图谱分析法是一种科学计量的分析方法，它结合可视化技术挖掘“双碳”领域知识间的联系，分析“碳中和 碳达峰”相关研究热点、演化路径及未来发展趋势。本文利用Citespace V对“双碳”研究成果进行可视化分析，形成“双碳”研究知识图谱。其中，共线网络及共引网络可视化分析能够直观反映出研究学者、机构及其合作情况；共词可视化分析是对文献关键词进行提炼，形成关键词共线矩阵，以便进一步探究具有网络性、时效性的研究主题；聚类分析则是在以上研究基础上根据群内个体相似程度进行聚类分析，通过对关键词的共线聚类结果分析，凝练研究主题。

二、合作网络分析

针对高产作者、作者共线的综合分析，可以得出现阶段“碳中和 碳达峰”相关领域的合作强度及核心研究力量。在CiteSpace软件中，选择Auther and institution节点对2001—2021年的样本数据进行处理，得到国内核心作者、机构合作的网络图。从图1中可以看出，国内发文量较多的团队是中国社会科学院生态文明研究所庄贵阳研究员领衔团队；合作网络较密集的团队则是由清华大学环境学院王灿教授所领衔的团队。由此可见，国内“双碳”研究领域已经形成了较成熟的研究合作网络。

图1 合作网络分析图

三、关键词共现分析

(一)“双碳”研究关键词共现分析

关键词代表学者研究的核心议题。通过数理统计方法对样本数据进行聚类，从而得到关键词的共线分析，以体现某个研究领域的研究热点。本文以Keyword+Term作为节点，得到“双碳”研究关键词的共线图谱，如图2所示。该图谱包括了70个节点、149条连线，密度为0.07，关键词间的连线颜色越浅，代表关键词时效性越强；节点越大，意味着关键词出现频率越高。从图谱中可以看出，“碳中和”与“碳达峰”占据着核心研究议题。其余主要关键词(词频、中心性)为：碳排放(75、0.24)、绿色金融(72、0.1)、绿色债券(40、0)、气候变化(28、0.34)、碳税(14、0.05)、碳减排(13、0.12)、碳市场(11、0.12)、低碳发展(10、0.02)、隐含碳(9、0.11)、低碳转型(8、0.19)、中美贸易(8、0.11)、高质量发展(8、0.04)、可持续发展(8、0.07)、低碳经济(8、0.25)、绿色发展(7、0.05)、生态文明(7、0.04)、能源转型(7、0.08)和碳汇(7、0.04)等。

以“碳中和”与“碳达峰”为核心知识点演化出不同的研究网络，如图3所示。“碳中和”现有研究主要将绿色低碳、碳税、碳市场、气候变化等领域相连接进行研究；“碳达峰”则将气候变化、科技创新、低碳经济等领域相连接进行研究。可见，两个研究领域有着较高的重合度，领域内的知识传递可以更好的使“双碳”研究适应于我国经济社会发展的现实情境。

图2 “双碳”研究关键词共现分析

图3 “双碳”研究关键词共现对比分析图

(二)“双碳”研究的主题热点分析

为进一步探究“双碳”研究主题热点，采用LLR、LSI、MI算法对研究样本进行聚类分析，整理出“双碳”研究主题聚类分析表。如表1所示，聚类结果的各个知识群内部关联度较好，且主要集中在绿色金融、生态文明与技术进步等领域。进一步根据LLR聚类结果绘制Timeline视图，从图4可以发现各关键词聚类结果均较为前沿，且从2001年一直持续到2021年，“碳交易”领域一直是较为成熟的研究领域，而绿色低碳发展研究则属于新兴领域。

表1 “双碳”关键词聚类信息汇总

(三) “双碳”研究的演化路径

Citation Burst是挖掘现有文献前沿热点的重要方法，利用CiteSpace中的突现法展现关键词出现与结束的时间和强度，进而分析“双碳”研究的演变路径，如表2所示。“双碳”研究的演化路径分为几个阶段。

表2 关键词突现分析

1．“双碳”资本需求阶段。涉及的核心关键词有绿色金融、绿色债券。“双碳”的资本需求贯穿“双碳”研究始终，金融资源是推动绿色产业发展的重要力量，金融资源对服务绿色低碳项目建设以及区域贸易绿色升级，迈向“双碳”目标发挥着重要的推手力量。

2．“双碳”的区域协调阶段。涉及的核心关键词有碳关税、中美贸易。中国作为世界第二大经济体、第一大工业国和第一大货物贸易国，不合理和非公平的碳税和碳关税征收对中国经济影响不容低估。特别是在中美贸易背景下，诸多学者将视角关注于区域协调问题。

图4 Timeline视图

3．“双碳”问题解决路径阶段。涉及的核心关键词有隐含碳、碳排放。从长期来看，全球变暖等气候问题给人类生存与发展带来巨大风险，生态问题逐步转化为经济、政治、生物、化学等多领域交叉问题。因此，为了降低气候变化对人类社会的冲击，学术界逐渐关注碳排放的相关议题，并形成限温控碳、绿色减排的共识。总体来看，绿色金融、绿色债券与碳排放是目前的前沿话题。

四、“双碳”研究的系统整合框架

根据文献分析可以看出，现在“双碳”研究主要以碳排放和高质量发展理论为起点，形成“双碳”的历史动因、研究热点为一体的研究网络，其中，“双碳”的绿色金融、气候变化与能源转型等相关知识积累构成了该领域的研究基础。

(一)“双碳”的历史动因

气候变化和极端天气出现导致的高温热浪、冰川退缩、海平线上升等现象对人类生存产生威胁。2005年，《京都议定书》正式生效，首次以法律形式强制性规定世界发达国家减排义务；2012年，发展中国家也逐步履约减排责任。然而，随着社会经济的发展，《京都议定书》弊端逐渐显现，发达国家与部分发展中国家在权衡经济发展与环境保护之间倾向于发展经济，因此，世界范围内的碳减排计划被各国在发展中撕裂。2019年，新一届欧盟委员在全球第一个碳中和规划《欧洲绿色协议》中提出，“2030年将欧盟温室气体削减55%～60%，并于2050年实现碳中和”。并以《欧盟气候法》的形式规范减排程序，督促各方着力发展清洁能源产业，实现社会绿色发展。各国纷纷做出积极行动，英国约翰逊推出绿色工业革命10项计划，支持绿色航运、绿色建筑、氢能核能、绿色金融等行业，全方位实现各产业绿色化发展。同时拜登政府提出百年内完成4000亿清洁能源创新投资计划。日本也随之推出了绿色增长战略，力争2050年实现全社会产业的清洁低碳运行[11]。

(二)“双碳”的研究热点

1．绿色金融。绿色金融是发展绿色可持续经济的核心。借助“市场+政府支持”可以动员更多主体对节能环保、清洁能源、绿色交通等领域进行贷款、债权等融资，使得企业获得金融服务时更加“环保”。绿色金融是寻求环境保护的创新型金融产物，能够通过金融工具解决全球环境问题，实现经济、社会、环境的可持续发展。Chami[12]等研究发现，通过推行绿色金融，金融企业可以获得较高市场声誉，更好的实现企业风险管理，从而更好帮助企业做好战略管理。周琛影[13]等认为绿色金融通过资金支持、风险管理、担保机制等途径助力绿色创新技术的研发，最终带动经济创新发展。张靖[14]发现绿色金融能够激励绿色技术进步、优化产业结构并增加第三产业比重从而促进经济转型。孙秋枫[15]等提出“双碳”愿景的达成需要绿色金融的支持，倒逼绿色金融产品与服务不断创新，完善绿色金融体系。洪艳蓉[16]认为，绿色债权作为新金融工具有助于实现“双碳”目标，在政府引导下借助市场力量，发展绿色进入。王文和刘锦涛[17]认为在推进碳中和进程中，绿色金融对于解决“双碳”背景下巨大的资金和技术需求有重要的作用。可见，在“双碳”背景下，绿色金融助力融资端与需求端对接有着极大的推进作用。但在中小能源企业层面的研究则略显单薄，未来应继续着眼于绿色金融服务实体经济的视角，探索绿色金融解除中小能源企业融资约束的问题。

2．气候变化的解决方式：技术进步-生态文明。应对气候变化的解决方案可以归为两种思路。一种是绿色工业文明思路。这种思路更多的将减排作为一个能源或技术问题，希望在不根本改变传统工业化模式的发展内容及其组织逻辑的条件下，更多地通过技术创新和新能源、新材料的突破来解决气候变化问题；另一种是生态文明思路。这种思路不仅看重技术进步和新能源，更是将发展范式转变视为应对气候变化的需求。即应对气候变化不只是一个新技术和新能源问题，更是生产和生活方式的根本转变，是发展理念、发展内容、资源概念、组织模式、体制机制等方面全方位的转变。在生态文明思路下理解碳中和，并实现可持续发展这一根本目标。

目前碳中和问题的研究，大都是在第一种思路下进行，更多强调新能源和碳减排维度。关于减碳与生态环境的协同好处主要集中于减少温室气体排放如何提高空气质量，并对人们健康产生积极影响[18-20]。Dumanski[21]研究发现，将二氧化碳封存于土地中，可以提高土壤有机质，提高土壤肥力和生物多样性。一些研究还揭示碳汇同生物多样性保护的高度一致性[22]。未来应将技术需求与社会需求相结合，从更为广泛的视角研究“双碳”能源转型问题。

3．能源转型。能源转型通常是指能源供给侧能源结构发生根本性的变革。而“双碳”背景下的中国正在经历可持续发展的能源转型变革，与前两次不同，其源于人们对能源和环境制约下的经济增长可持续性的担忧。在新的经济理论中，能源从资本中被剥离出来作为单独的要素投入，能源消耗、安全及其环境和气候外部性对经济可持续增长产生深远的影响。因此，能源转型并非自发性的变革而是一个受控过程，其转型的根本动力不仅仅是生产力进步而是为了解决经济增长与日益恶化的环境、气候和安全问题之间的矛盾[23]。能源体制机制改革一直备受关注，尽管在“放管服”方面已取得一定成效，但改革进程仍然缓慢[24]。有学者认为，我国征收的资源税，初衷并非是反映化石能源的环境和气候外部性，而是为了体现自然资源的稀缺性，它能够在一定程度上抑制高碳能源，但效果十分有限[25]。因此，从能源转型激励机制看，还有待进一步挖掘。实际上，能源转型表面上是供给侧能源结构的更迭，但实际上还包括需求侧用能行为的转变。从节能家电的使用到出行方式的选择，行为驱动正在各国的转型实践中发挥积极作用[26]，这需要消费者对气候变化以及环境保护理念的高度认可，也需要创新政策和商业模式作为支撑。Merk[27]研究发现，德国大部分的电力销售公司提供绿色电力套餐，其价格往往比普通电力高出2%～5%，尽管电力的同质性特点使得消费者无法从绿色电力中获取任何私人利益，但很大一部分比例的消费者愿意花费更多的金钱购买污染更少的绿色电力。Allcot[28]发现，在电费告知单中增添了用户与同社区面积相近的其他用户用电量比较信息，使得用电量较高的消费者自发转变用电行为，整体用电量降低了2%，相当于短期提价 11%～20%所达到的效果。

五、结论与展望

(一)结论

针对“碳中和 碳达峰”相关文献，以CNKI为数据库，运用CiteSpace V对文献进行科学计量与知识图谱分析，得到如下结论。“双碳”研究合作网络较为密集，已经形成了较为严密的研究团队；高频关键词分析显示，“碳中和与碳达峰”占据着核心研究议题。在此基础上，学界较为关注碳排放、绿色金融、绿色债券、气候变化、碳税、碳减排和碳市场等领域，其中，绿色金融、气候变化与能源转型是当下的知识基础；绿色金融、绿色债券与碳排放是目前的前沿话题。此外，从“双碳”历史动因、研究热点等角度，构建了“双碳”研究的系统整合框架。

(二)展望

通过文献回顾可以发现，现有新能源和绿色产业是绿色转型的前提，但对于新能源和新能源汽车的资源消耗及其生态环境后果，现有气候变化研究中往往较少重视，也不在气候政策优先考虑之列。目前这一方面研究，更多集中于资源、环境、生态等不同领域学者单一维度研究。可见，减少碳排放虽然有利于应对气候变化，但并不总是有利于可持续发展，如果忽略减排的其他后果，仅为减碳而减碳，可能加剧生态环境和资源消耗问题，进而加剧不可持续危机发生。因此，降碳和减少环境污染、保护生物多样性、减少资源消耗间，必须要形成相互促进的关系，才能够实现可持续发展的最终目的。