“十三五”以来中国能源消费研究现状与热点分析

穆 璇, 吴青龙, 邹 瞳

(中北大学 经济与管理学院, 山西 太原 030051)

“十三五”期间是中国经济发展决胜全面实现小康社会历史目标的重要拐点, 而经济发展离不开能源消耗, 原有粗放式的经济增长模式导致的资源枯竭、 环境污染、 生态破坏等问题逐渐显露。 面对日益严峻的能源与环境问题, 2014年6月, 中央财经领导小组会议从全局统筹高度将推动能源消费与生产革命作为保障经济发展、 民生稳定、 社会进步的长期战略; 2016年12月, 《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》正式确定“四个全面、 一个合作”的国家能源发展战略, 全面阐释了经济新常态下的能源革命的主要方向与重要内涵。 党的十九大再次强调推进能源生产和消费革命, 构建清洁低碳、 安全高效的能源体系, 为能源革命提出了新的要求与指引。[1]能源消费革命是能源革命的首要内容, 是中国实现可持续发展的重要支撑, 也是实现碳达峰、 碳中和目标以应对全球气候变化的战略选择。

目前, 学界学者对中国能源消费研究取得了丰富的阶段性成果, 据已有文献可知, 对能源消费研究领域进行知识图谱可视化分析的文献较少, 仅有陈兴鹏等[2]通过文献计量分析了中国家庭能源消费的地理格局及影响因素, 而系统梳理中国能源消费领域整体研究进展、 热点、 前沿等方面还有待拓展。 因此, 本文通过Citespace软件的应用, 结合知识图谱可视化分析法, 识别中国能源消费相关研究的发展现状、 研究热点和前沿课题, 为学者把握能源消费研究脉络、 开拓能源消费研究新前沿提供理论参考。

1 研究设计

1.1 研究方法与研究工具

本文采用知识图谱可视化分析方法。 知识图谱以知识域为分析对象, 通过可视化知识单元或知识群之间的网络、 交叉、 衍生等隐含关系, 旨在挖掘、 分析、 整理、 绘制科学知识的演化脉络及特征, 以直观显示该科学领域的知识基础、 研究现状及最新前沿。[3-4]随着知识图谱可视化逐渐成为新兴跨学科研究方法, 许多相关可视化软件相继出现, 其中, 学界应用最为广泛的是由陈超美教授团队开发的CiteSpace。 CiteSpace基于Java语言, 可以对特定研究领域的文献数据进行统计和挖掘[5], 最初以文献共引聚类分析为核心, 随后增加“关键词共现分析” “作者、 期刊、 国家合作共现分析”等功能, 为学者快速切入科学领域提供技术支持。 本文采用CiteSpace.5.2.R2对整理的相关文献数据进行知识图谱可视化分析, 以探索“中国能源消费”这一领域的研究现状、 研究热点及课题前沿。

1.2 数据来源及处理方式

本文以中国知网(CNKI)数据库作为数据来源。 为了测度“十三五”以来中国能源消费研究现状与热点, 论文将检索时间年限设定在2016年-2021年, 以“能源消费“为主题词进行检索, 期刊来源限定为SCI来源期刊、 EI来源期刊、 北大核心期刊、 CSSCI期刊, 共检索到数据1 801条。 为了提高样本数据的准确性, 将获取到的原始数据写入Excel表, 生成源数据表。 在Excel表中对作者(A1)、 机构(AD)、 标题(T1)、 关键词(K1)、 摘要(AB)字段中有缺失值和无关值的样本予以调整和删除, 得到1 689条有效样本, 并将有效样本全部写入以download_XXX命名的文本文档中, 最后导入CiteSpace进行可视化分析。 样本数据最后更新时间为2021年11月27日。

2 能源消费研究现状

2.1 能源消费研究发文现状

通过对1 689条有效文献年度分布进行统计发现(如图 1 所示), “十三五”期间, 关于能源消费研究的相关文献数量在2016年-2020年期间整体呈现下降趋势, 2020年-2021年发文量趋于稳定, 并呈回升趋势。

图 1 “十三五”期间能源消费研究发文量年度分布

尽管“十三五”期间能源消费研究发文数量呈先下降后平缓趋势, 但是, 在梳理文献过程中初步发现, 该领域研究质量在不断优化和提高, 主要原因在于: 第一, 能源消费是能源产业链的关键一环, 也涉及到能源供给、 经济社会发展、 环境治理等跨学科综合知识领域, 能源消费领域研究主题及研究范围逐渐宽泛; 第二, 在“四个革命、 一个合作”的国家能源战略和“双碳”目标的指引下, 学者们已逐渐将推动能源消费从传统能源向清洁能源转型, 使能源消费清洁化、 绿色化, 为应对全球气候变化设计“中国方案”, 能源消费研究内涵不断深化。

2.2 机构发文及合作情况

为了直观地呈现校级以上机构间的合作关系, 首先, 本文将源数据表中各机构的二级学院或下属机构合并到主机构节点中, 如“对外经济贸易大学国际经济贸易学院”“对外经济贸易大学国际关系学院”两个子节点合并到“对外经贸大学”主节点中。 其次, 由于论文所使用5.8R2版本无法对中文期刊的institution节点进行有效可视化, 所以, 将源数据表中的作者(A1)字段下内容予以清除并全部替换为机构(AD)字段内容, 最后, 将转换后的数据导入Citespace软件中进行可视化分析。 具体参数设置为: 时间范围设置为2016年-2021年, 时间间隔为1年、 可视化节点类型选择“Author”, 阈值选择“TopN(N=50)、 采用“寻径网络算法(Pathfinder)”和“Pruning sliced networks” “Pruning the merged network”剪枝算法, Citation Threshold为10。

如图 2 所示, 中国能源消费研究发文量最多的是中国科学院, 共计94篇。 中国科学院大学、 中国社会科学院、 中国矿业大学、 中国人民大学、 清华大学发文量均超过了40篇, 表明以上科研机构是当前能源消费研究领域的主要力量, 且与其他科研机构有较大差距, 呈现两极分化态势。

图 2 中, 3条主要机构科研合作网络关系表明, 中国能源消费研究机构间学术合作形成了核心机构群。 具体表现为: 一是以中国科学院为核心, 中国科学院大学、 兰州大学、 新疆大学、 北京大学、 武汉理工大学、 武汉大学相互关联; 二是以中国矿业大学为核心、 浙江大学、 西南大学、 中国矿业大学(北京)、 北京工业大学相互关联; 三是以中国人民大学为核心, 中央财经大学、 中国石油大学(华东)、 上海财经大学相互关联。

2.3 作者发文及合作情况

通过Citespace对发文作者及合作关系进行共现分析, 得到2016年-2021年能源消费研究的主要作者合作网络图谱(见图 3)。 图 3 中, 作者姓名字体大小对应发文量的数量多少, 作者姓名间的连线粗细表征作者间合作的紧密度。 由图 3 可知, 王长建、 张虹欧、 王礼茂、 钟帅、 沈镭等学者形成了最大的研究合作团队, 成金华、 姜璐、 罗宏、 刘满芝等形成了小范围研究团队。 对发文量前10名的作者进行统计整理(见表 1), 成金华、 姜璐、 王长建3位学者发文量最多, 均为8篇, 是其研究团队内的核心学者, 主要文献研究内容分别为城镇居民能源消费、 家庭能源消费、 碳排放。 综合图表发现, 中国能源消费研究领域正逐渐形成核心研究团队, 但是, 研究团队间的合作仍处于较为松散状态, 原因在于学者间的研究内容和领域存在较大的异质性。

图 3 2016年-2021年能源消费研究的主要作者合作网络图谱

表 1 2016年-2021年能源消费研究的作者(前10位)发文统计

3 能源消费研究热点分析

3.1 关键词共现分析

关键词是对文章主要内容的高度凝练, 通过对文献中高频关键词的可视化分析可以考察该领域的研究热点。 为了直观观察高频关键词间的关系, 获取中国能源消费领域的研究热点, 将分析节点选择为“Keyword”, 并在生成图谱之前, 将Citespace.config文件中Noun Phrase Words Max的参数值由4调整为8, 表示将可视化关键词的字数由4个扩展到8个, 以保证结果更加准确; 在调整图谱时, 只显示频次大于等于20次的关键词节点, 并对具有明显共线关系的关键词节点进行手动位置调整, 得到关键词(见图 4), 结合图谱的共线关系以及关键词频次表(见表 2), 中国能源消费领域呈现以下几种集群特征。

表 2 2016年-2021年能源消费研究的主要关键词表

图 4 2016年-2021年能源消费研究的主要关键词共现图谱

第一, 从研究内容来看, 碳排放、 能源消费、 经济增长、 能源效率、 能源结构等核心关键词形成了能源消费综合研究体系。 其中, 最为明显的是能源消费与经济增长、 碳排放三者间的强关联, 表明经济增长以能源消费为物质基础, 但需要关注在能源消费过程中的碳排放问题, 注重生态环境保护。 此外, 中介中心性越高表明能够反映该关键词在共现图谱中的影响力越大, 与其他关键词联系密切。 其中, “技术进步”的中介中心性为0.57, 说明技术创新是优化能源消费结构、 提高能源利用效率、 促进能源消费绿色化、 推动经济高质量绿色发展的核心依托。

第二, 从研究地域来看, 热点地域集中在长江经济带以及京津冀地区。 其中, “长江经济带“出现频次为22次, ”京津冀”出现频次为20次。 长江经济带和京津冀协同发展是当前中国三大发展战略的主要内容, 是中国优化经济产业结构, 推动经济发展新常态的重要引擎和战略平台, 对重点经济带与城市群的研究对全国范围内的能源消费研究产生积极示范引导作用。

第三, 从研究价值来看, 绿色发展、 能源转型、 能源安全、 碳达峰、 碳中和等关键词是推动能源消费革命在宏观层面的景观动力和目标指引。

3.2 关键词聚类分析

对关键词进行聚类分析以反映该研究领域下的热门研究主题, 论文采用“LLR对数似然算法”生成如图 5 所示的包含13个聚类标签的关键词聚类图。 聚类轮廓值反映聚类内部节点间的同质性及紧密程度, 轮廓值越大表示同质性越强, 聚类越有效。 限于文章篇幅, 按照轮廓值大小排序, 选取我国2016年-2021年能源消费关键词聚类排名前5名进行分析, 以反映这一领域的主要热门研究主题, 结果见表 3。 可以发现, “碳排放” “能源需求”两个聚类轮廓值为1, 其余各聚类轮廓值均超过 0.9, 表明本次聚类结果十分有效。 由于聚类标签反映的信息有限, 因此, 有必要结合聚类内部的相关文献进行深入分析。

图 5 2016年-2021年能源消费研究的主要关键词聚类图谱

表 3 2016年-2021年能源消费研究的关键词聚类统计(前5名)

第一, #13聚类标签为“碳排放”(轮廓值1)。 能源消费过程将产生各类环境污染物, 其中, 二氧化碳排放对生态环境造成显著的负面影响, 该聚类下的研究主要集中在碳排放因素分析和碳减排策略方面。 王雅楠等[6]认为, 城镇化、 工业化进程将拉动碳排放, 建议合理利用城市公共资源, 建立低碳城市建设计划、 鼓励产业结构向第三产业升级。 王世进[7]强调, 中国新型城镇化进程在未来较长时期内将增加碳排放, 经济发展仍将承载较大生态环境压力, 建议增强城镇居民低碳意识, 提高能源利用效率, 完善碳排放市场。 朱守先[8]认为, 应将温室气体减排核算体系由生产端向消费端转变, 强化能源就地转换, 设立减排专项资金, 加大创新投入, 提高碳减排效率。 薛飞等[9]认为, 碳交易市场规模具有碳减排效应, 建设和扩大碳交易市场有利于减少地区碳排放量。

第二, #15聚类标签为“能源需求”(轮廓值1)。 能源需求拉动能源消费, 能源需求变动受到多种因素的影响。 王敬敏等[10]将能源消费需求变化影响因素分为核心、 直接、 源头3类, 认为经济发展水平是影响能源消费需求的核心因素, 城镇化水平、 人口因素、 居民生活水平、 能源消费结构和能源利用效率是直接因素, 国际形式、 政策活动是源头因素。 李江龙等[11]也得出类似结论, 认为经济增长是能源消费需求的主要动力, 要素替代、 经济结构、 能源结构变动将抑制能源需求。 郑新业等[12]认为, 经济增长主要通过高耗能行业对能源需求产生影响, 能源需求变动的主要因素来自于经济结构。

第三, #12聚类标签为“碳中和”(轮廓值0.977)。 为应对全球气候变化, 中国提出二氧化碳力争2030年前碳达峰、 2060年前实现碳中和(简称“双碳”)的国家承诺, 该聚类下的研究主要以实现“双碳”目标对策为主。 庄贵阳等[13]认为, “双碳”对落实《巴黎协定》, 推动构建全球绿色发展新格局具有重要意义。 潘家华等[14]认为, “双碳”对全球应对气候变化决心具有正向影响, 并推动中国经济高质量发展。 郭朝先[15]同样认为, “碳中和”目标引发了中国能源体系变革, 倒逼中国经济发展方式从工业、 交通、 建筑、 农业等多领域进行根本转型。 刘满平[16]认为, 中国具有实现“碳中和”目标的物质与制度基础, 但仍需以更大的毅力与魄力进一步推动实施法律、 教育、 技术、 经济等方面政策措施。 林卫斌等[17]认为, 要达成“双碳”目标需要构建零碳排放能源体系, 加大节能力度抑制高能耗, 调整能源结构向清洁能源体系转型。

第四, #5聚类标签为“全要素能源效率”(轮廓值0.972)。 全要素能源效率是衡量中国经济增长和绿色发展的重要指标, 这一聚类的研究集中于测算和提升全要素能源效率方面。 吴传清等[18]从多角度探讨了全要素效率的影响因素, 认为应建立创新驱动机制引导经济发展转型、 优化产业和能源消费结构, 提高能源效率。 李峰等[19]认为, 中国全要素能源效率存在地区差异, 产业结构、 外商投资、 能源消费结构等因素促进全要素能源效率, 固定资产投资和政府干预抑制全要素能源效率。 彭树远[20]研究发现, 中国全要素能源效率整体呈上升趋势, 认为环境规制强度、 对外开放程度促进全要素能源效率, 第二产业、 煤炭消费抑制全要素能源效率。

第五, #4聚类标签为“经济增长”(轮廓值0.965)。 经济增长是能源消费的首要目标, 但生态环境对经济增长和能源消费形成制约, 因此, 这一聚类下的研究集中于对经济发展、 能源消费、 环境保护三者协同发展方面。 崔百胜等[21]认为, 在碳排放约束和经济增长双重约束下, 可以通过发展可再生能源和碳排放清洁技术, 增加碳基能源边际产出等方式控制能源消费总量。 米国芳等[22]研究发现, 能源消费结构矛盾抑制着中国经济增长, 同时, 碳排放进一步强化了抑制作用。 东童童等[23]认为, 能源消费结构和规模是能源消费对雾霾污染影响的决定性因素, 当经济增长跨过环境库兹涅茨曲线拐点后, 能源消费模式将转向集约型, 碳减排效应提升。

3.3 关键词突现分析

突现词指在短时间内出现频次突然增加的关键词, 通过对突现强度和衰变周期的分析, 以及对相关文献进行梳理总结, 从而确定学科研究前沿和新兴趋势[24]。 结合表 4 的关键词突现结果可知:

表 4 2016年-2021年能源消费研究关键词突现统计

第一, 突现强度最大的两个关键词分别为“二氧化碳排放”(强度4.77, 2019年-2021年)和“环境规制”(强度4.69, 2019年-2021年), 表明调整能源结构、 提升能源效率、 强化生态环境管理、 促进经济高质量绿色发展是能源消费研究领域的核心前沿。 李力春[25]实证发现, 能源结构调整比经济增长对能源消费的影响更为显著, 建议将能源结构调整纳入政策制定考量范围。 徐维祥等[26]研究发现, 能源结构和生态环境强度的提升将制约着经济发展, 鼓励打破能源消费路径依赖, 建设清洁能源结构, 实现环境经济共赢局面。 金永刚[27]认为, 提升能源效率是化解经济发展与生态保护矛盾的有效切入点, 建议从能源价格、 政策监管、 城市化等后天因素着手改善能源效率。

第二, 突现持续时间最长的关键词是“金融发展”(强度2.62, 2018年-2021年), 表明“金融发展”与能源消费间影响机制是学界研究重要前沿且研究方向趋向于精细化。 陈志刚等[28]认为, 金融发展与能源消费之间不仅存在线性关系, 也存在非线性关系并通过门槛回归模型进行检验。 王思宇[29]认为金融发展-经济增长-能源消费增加的线性逻辑分析思路过于笼统, 研究发现金融发展与能源消费之间呈非线性倒U型关系, 应综合考虑金融发展-经济增长对能源消费的拉动效应和金融发展-技术创新对能源消费的优化效应。 岳书敬[30]同样认为, 仅研究经济增长与能源消费的关系, 割裂金融发展对两者的影响并不严谨, 从能源总量和能源效率双视角分析金融发展对能源消费的影响, 旨在为金融发展促进能源节约和绿色增长提供政策建议。

第三, 值得注意的是, “家庭能源消费”(强度1.98, 2019年-2021年)具有成为新兴研究前沿的趋势, 受限于样本收集统计时限, 因此, 这一关键词以2021年为衰减年。 实际上, 近年来家庭能源消费已逐渐成为中国能源消费和碳排放的主要来源, 尤其是“十三五”以来, 居民家庭经济和能源消费水平显著提升, 家庭能源消费研究在2021年之后仍将是学界的研究前沿。 刘业炜[31]认为, 家庭能源消费存在空间差异, 东中西部城市主要受收入水平影响, 南北方城市受气温影响。 丁永霞等[32]认为, 中国城乡家庭能源消费总量差额增加, 人均消费量差额减少, 能源消费总体水平趋向均衡, 家庭能源消费结构逐步朝清洁能源结构转型。

4 结论与讨论

4.1 结 论

第一, 中国能源消费相关文献数量在2016年-2021年期间出现先下降后保持平稳的趋势, 在能源消费研究领域内已形成以中国科学院、 中国矿业大学、 中国人民大学等高校为代表的核心机构群, 同时, 形成以成金华、 姜璐、 王长建为代表的核心研究团队, 但学者间的研究内容和研究领域的异质性导致研究团队间的合作还有待加强。

第二, 研究结果证实当前中国能源消费研究内涵逐渐深化, 能源绿色消费将成为主流。 通过对关键词进行共现、 聚类、 突现词探测发现: (1) 研究内容上形成以能源消费、 碳排放、 经济增长、 能源结构、 能源效率等关键词为主的综合研究体系, 其中能源消费-经济增长-碳排放间的强关联是重点研究内容, 技术进步是不同研究内容间形成关联的桥梁; 研究地域上以长江经济带以及京津冀协同发展区为主; 研究价值上以绿色发展、 能源转型、 能源安全、 碳达峰、 碳中和为景观动力和目标指引。 (2) 中国能源消费研究热门主题为碳排放、 能源需求、 碳中和、 全要素能源效率、 经济增长; 研究前沿为二氧化碳排放、 金融发展, 与此同时, 家庭能源消费具有成为新兴研究趋势的潜力。

4.2 讨 论

第一, 能源研究领域初步形成核心机构群, 但主要集中在知名院校机构, 其他院校参与度不足且研究团队间合作较为松散。 在未来的研究中, 应该鼓励发挥知名科研院所的带动作用, 提高普通高校与科研机构的参与度, 建设不同学科背景学者和研究团队间的交流合作机制与平台, 规避因研究方向的异质性导致院校与学者间无法合作, 而使能源消费领域总体研究进展出现不均衡、 不同步。

第二, 在国家政策和发展战略的影响下, 使得研究区域重点集中于长江经济带以及京津冀协同发展地区, 后续研究应在此基础之上, 结合已有研究成果, 扩宽研究范围, 根据中国各省市地区的能源资源禀赋差异和社会经济文化发展程度, 探索适合各个地区的能源消费革命方案。 同时, 在碳达峰与碳中和目标指引下, 能源绿色消费将成为能源革命的主流方向, 因此, 需要加强各研究主题间的融合贯通, 形成能源绿色消费综合研究视角, 以达成中国经济高质量发展与能源低碳转型的主要目标。

本文存在一些局限性: (1) 本文仅采用了中国知网(CNKI)中文核心文献, 而未将国外相关文献纳入可视化分析。 后续研究可将国外高质量文献纳入分析之中, 从更广阔的视角对能源消费研究进行分析。 (2) Citespace软件可以有效地对某一研究领域的研究进展和脉络进行梳理总结, 帮助学者把握研究热点和前沿, 在此基础之上, 需要后续的研究能够更多地结合实证研究成果来解决当前能源消费领域存在的现实问题。