基于三维模型的发达国家碳中和绿色新政分析及启示研究 *

李岚春 陈 伟 ，

（1.中国科学院武汉文献情报中心，武汉 430071；2.科技大数据湖北省重点实验室，武汉 430071；3.中国科学院大学经济与管理学院，北京 100190）

应对气候变化是事关人类生存和全球可持续发展的关键议题，强化碳排放约束、加速气候治理进程已刻不容缓。将全球升温控制在1.5℃是《巴黎气候协定》最雄心勃勃的目标，政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）2018 年发布的《1.5℃升温特别报告》显示［1］，工业革命以来的人类活动已经造成了全球升温约1.0℃，如果继续以这种趋势发展，全球升温可能会在2030—2052 年达到1.5℃，若要将升温控制在1.5℃，必须在2050 年左右实现全球水平的CO2净零排放，并在21 世纪末实现全部温室气体的中性化。

当前世界经济正在由资源依赖型走向技术依赖型，碳中和更深层的含义相当于拉开新一轮的工业革命序幕，并全面推动第三次“能源革命”［2］。历次工业革命和能源革命表明，新兴产业和技术的孕育、发展和普及往往离不开政府政策的支持和引导。特别是，2020 年以来新冠疫情的全球蔓延推动百年未有之大变局加速演进，主要国家／地区纷纷出台面向2050 年碳中和长期愿景的“绿色新政”，作为政府应对气候危机和提振经济颓势的施政纲领，并领导全球零碳转型和绿色革命。

实现碳达峰、碳中和（以下简称“双碳”）是一场广泛而深刻的变革。目前，我国已出台国家层面的双碳整体战略，工业、财政、教育、科技等部门的发展规划陆续出台，各省市双碳规划基本制定完成，行业领域相继发布相应行动计划，双碳行动取得良好开局。

在系统梳理主要发达国家／地区碳中和战略政策的基础上，对比分析可以看出，我国在“双碳”立法约束、长期实施路径、领域长期行动计划等政策部署上仍存在不足（表1）。一是我国经济发展与生态文明建设之间的矛盾较为突出，长期以来低碳政策多以规划、计划、标准为主，顶层设计的法律约束及配套监督体系构建有待完善。二是我国“双碳”时间窗口陡峭，现有“双碳”政策主要聚焦在2030 年中期计划，而面向2060 年碳中和具体部门的脱碳路径、行动规划以及各细分领域发展路线图相对欠缺。三是有计划分步骤实施是当前工作重点，现有政策主要是各部门的行动纲领，更为具体，有可操作性、协同性的政策举措仍在陆续完善。四是能源作为我国实现“双碳”的主战场，长期存在系统相对割裂、政企管理界限不清晰等问题，跨系统、跨领域、跨地区的体制机制改革、市场体系、金融工具相关政策较为匮乏。五是“双碳”产业和技术政策存在碎片化、重复化、分散化等问题，散布在不同管理部门、不同行业领域的政策文本中，体系化集成协同融合发展的政策布局不足，牵引性的跨领域产业规划和技术攻关计划较少。

表1 主要国家／地区碳中和战略行动主要政策Tab.1 Major Policies of Carbon Neutral Strategic Actions in Major Countries／Regions

基于以上问题，本文选取美国、欧盟、德国、法国、英国、日本、韩国等7 个碳中和战略布局相对完善的发达国家／地区作为对标样本，解析其碳中和绿色新政体系的共性和个性特征、政策工具手段、产业重点部署、技术发展趋势等内容，为我国持续完善“1+N”政策体系提供针对性参考意见。

1 研究设计与方法

1.1 文献综述

随着政策理论研究的深入，国内外学者开始广泛关注公共政策的研究，并将政策研究推向科学化、实证化、客观化。其中，政策的客观分析成为研究的主要难点［3］，因此学术界从多角度引入量化分析工具，并形成多种分类方法。目前，最经典的分类方法是Rothwell 等［4］提出的供给型、需求型和环境型三类。此外，Ingrams 等［5］采用诱导型、指令型、制度型3 类工具，Kleinwooithuis 等［6］提出权威类、信息类、财政类和组织类工具。国内学者结合我国政策特点，提出多元化分析工具，罗敏等［7］将我国低碳政策分为规制型、经济激励型和社会型三类，曾婧婧等［8］总结提出结构式强制、合同式诱导、互动式影响3 类11 种工具，用于对我国太阳能政策进行客观分析。

政策研究视角也从单一政策工具向多维尺度延伸发展。苏竣等［9］从政策工具角度分析我国风能产业政策文本，并采用语义单元对政策内容进行解构；卢超等［10］从产业创新链和政策工具两个维度构建了新能源产业政策研究框架，并进行发达国家、金砖国家对比分析；余川江等［11］利用政策工具、产业集群二维逻辑框架，比较了美、日、德、中四国智能制造产业集群的政策特征；孙蕊等［12］提出产业发展和政策支持二维框架；李瑞等［13］从政策工具和产业链两个维度，对我国战略新兴产业进行政策分析；李晓玉等［14］从政策工具和环境战略二维框架，分析我国环境政策发展趋势；此外，白彬［15］、王宏起［16］等均提出三维理论框架，分析我国“双创”政策的有效性、针对性。

通过总结梳理，现有研究存在着以下不足：1）在研究样本上，政策分析往往集中某一相对成熟产业，而对全局性经济产业政策分析较少，面向未来市场的新兴产业尤为不足；2）在研究框架上，现有研究大多集中在政策工具和产业二维框架上，而技术维度的框架相对较少，或融入产业维度中，较难真实反映技术创新趋势；3）在研究方法上，以往研究大多通过高频词、共词矩阵、主题强度等分析政策文本要素，但往往存在某项要素在该主题文本中重复出现的情况，这就导致词频统计结果出现偏差，并不能真实反映实际情况。

因此，本文在以往研究基础上，对研究方法和内容上进行了创新。1）在研究对象上，选取各国碳中和绿色新政系统性政策，而非某一具体产业或技术政策，以此分析各国碳中和政策的政治意志及演化特征；2）在研究内容上，对不同类型政策文本按照分析单元进行内容解构挖掘，高度凝练有效信息，以有效规避关键词频混合计算的干扰，更具针对性地分析政策核心要素；3）在研究框架上，提出政策工具、产业周期、技术创新三维框架，从价值链角度分析政策工具手段，从产业生命周期角度分析产业演化规律，从创新链角度分析前沿技术、关键技术未来走向；4）在研究方法上，基于智库研究理论过程融合法（DIIS），通过“收集数据—揭示信息—综合研判—形成方案”的四个完整流程，对复杂政策文本进行内容编码、量化解析、直观展示、总结对比，深入剖析凝练各国政策的内在规律和发展趋势，最终提出决策建议，即“始于问题、发现问题、总结问题、解决问题”的研究思路。这种方法既避免了定性分析的主观偏差，也增加研究结果的客观说服力。

1.2 模型框架

本文选取基本政策工具、产业发展周期、技术创新领域3 个基本分析维度，构建碳中和绿色新政政策分析三维模型框架（图1）。其中，基本政策工具分为供给型、环境型、需求型，产业发展周期分为基础研究试验、技术开发与示范、商业化应用，技术创新领域分为碳减排、负排放和交叉技术。

图1 碳中和绿色新政政策分析三维模型框架Fig.1 3D Model Framework of Carbon Neutral

1.2.1 X维度：基本政策工具

基于政府政策目的，政策工具包括了财政投入、研发资金、税收、基础设施、法律和监管、国际合作等。本文采用Rothwell 等［4］提出的工具类型，分为供给型、环境型、需求型三种类型。其中，供给型主要指支持能源与气候领域的产业发展和技术创新政策，包括财政资金、研发投入、税收补贴和金融工具等；环境型主要指营造产业、技术良性发展与创新所需的环境条件和配套设施体系，包括法律法规、监管规范、基础设施、公共服务等；需求型主要指拉动国内企业壮大、产业发展、产品消费以及国外市场扩张等政策，主要指政府采购、中小企业培育、就业扶持、国际合作等。

1.2.2 Y维度：产业发展周期

产业发展是一个技术与政策无限迭代并最终发生质变实现升级扩张或被淘汰的过程，其不同周期有着不同的特征。本文借鉴Grubb 等［17］的研究理论，结合国际能源署（International Energy Agency，IEA）、国际可再生能源机构（International Renewable Energy Agency，IRENA）、彭 博 新 能 源财经社（BNEF）等关于能源与气候的产业生命周期发展特征，将产业链条分为基础研究与试 验（Basic Research and Development）、技 术 开发与示范（Technology Research Development and Demonstration）、商业化应用（Commercialization）三个阶段，进而综合分析能源与气候战略新兴产业的发展规律。其中，基础研究与试验分为基础研究、试验研究，技术开发与示范分为技术开发、技术示范，商业化应用分为工业应用、市场应用。

1.2.3 Z维度：技术创新领域

技术创新是政策的主要作用领域，通过政策工具的支持，能够有效推动技术突破、示范及规模化市场应用，并对政策工具和产业发展形成有效的反馈机制。从碳中和逻辑概念来看，减排、脱除是实现碳中和目标的两大基本途径，因此绿色技术主要包括碳减排（减少CO2排放）和负排放（CO2吸收、利用等）［18］。此外，以新一代信息技术为代表的科技革命和产业变革，可加速推动实现碳中和目标的相关交叉领域技术演进，因此交叉技术也是碳中和相关技术创新的主要支撑，如人工智能、数字技术等应用推动智慧能源、综合能源系统的发展，深度渗透和影响能源与气候领域全产业链。

1.3 研究方法

分析各国“绿色新政”政策文本，是客观反映其在碳中和目标下能源与气候行动的政治意志、技术和产业支持的重要途径。本文分析方法基于DIIS 智库研究理论［19］，采用定量分析方式剖析美欧日韩等发达国家／地区“绿色新政”的政策文本形式、制定主体、支持领域等信息，研判各国政策要素、主要特征和总体趋势，并结合碳中和相关的产业周期和技术创新特点，提出相关参考建议。具体研究流程参见图2。

图2 碳中和绿色新政政策分析研究流程Fig.2 Carbon Neutral Green New Deal Policy Analysis and Research Process

1）收集数据（Data）：在政策文本检索、扫描和筛选的基础上，规范整理各国“绿色新政”以及配套政策等文本数据。

2）揭示信息（Information）：基于基本政策工具、产业发展、技术创新三维模型分析框架，对各国“绿色新政”政策制定主体、产业支持、技术发展等信息进行剖析。

3）综合研判（Intelligence）：通过定量分析和内容分析等，深入挖掘各国碳中和绿色新政的战略目标、实施路径、研发布局等要素，解析其共性和个性特征以及未来发展趋势。

4）形成方案（Solution）：在以上研究基础上，提出我国实施碳达峰碳中和绿色发展的参考建议。

1.4 研究样本

为确保政策文本选取的权威性、可信性及代表性，本文采取以下原则进行检索和遴选：1）政策性质为一国能源与气候领域的纲领性政策，以及在纲领性政策文件指导下所制定的产业、技术及金融等配套落实政策，用于从宏观上对相关产业发展和技术创新做出指导，主要是战略行动／路线图、经济行动计划、技术研发计划等，其他政策不计入；2）政策主题是与碳中和战略密切相关的脱碳、低碳、零碳等经济转型行动计划；3）政策主体为国家能源、气候、科技等政府机构。所有文件按照政策条款作为分析单元，并进行内容编码提取。

基于以上原则，本文最终筛选出“绿色新政”纲领性政策10 份、配套政策116 份，样本数量总共126 份，样本所选政策的发布时间为2019 年1月1 日—2022 年7 月31 日（碳中和的提法2018年就已经开始，但是系统性碳中和政策出台从2019 年开始；2022 年7 月31 日是本文的数据检索时间。期间主要发达国家政策已经比较系统全面，且具有可比性。）。政策文件经筛选后，对其进行人工编码。由于“绿色新政”属于综合性政策，每份政策使用的政策工具通常较多，涉及到经济、社会、科技、金融等多个领域，因此本文按照“国家名称首字母-时间序列”进行编码。例如，美国的清洁能源革命计划，取以国家英文首字母+政策发布时间序列编码为“A-1”。

2 结果与讨论

2.1 政策总体概况

受全球范围内的新冠疫情和气候变化影响，主要发达国家和地区把“绿色复苏与转型”作为短期经济复苏、中期能源转型、长期碳中和战略目标的首要主题。

通过公开数据［20］整理发现（图3），截至2022年9 月底，美国复苏资金投入总额最高达11190亿美元，欧盟、中国紧随其后分别达7550 亿、3910亿美元；英国、韩国绿色资金投入强度更高，其占国内生产总值（Gross Domestic Product，GDP）的比例分别达12.87%、11.06%，远高于其他国家；德国在经济复苏计划行动中绿色份额最高为46%，美国、日本均达43%，远高于其他国家。由此可以看出，各国能源与气候领域的“绿色新政”政治决心有所差异，其中英国、韩国在绿色转型上更具雄心，德国、美国、日本把绿色复苏作为经济行动计划的重要支柱。与美国相比，我国在绿色资金投入总额及强度均存在不少差距。尽管出现了上述积极复苏迹象，但清洁能源技术和产业的刺激性支出远远低于确保经济可持续复苏所需的资金。

图3 主要国家／地区碳中和绿色新政资金投入及强度比较［20］Fig.3 Comparison of Capital Input and Intensity of Carbon Neutral Green New Deal in Major Countries／Regions［20］

2.2 基本政策工具维度分析

通过政策文本语义解读，研究样本中供给型政策工具数量在发达国家／地区绿色新政中占主导地位，说明推动公共和私营资金投入、强化低碳和新兴技术研发创新、加大清洁产业等税收优惠力度，是各国实施面向碳中和目标的绿色转型与经济刺激计划的主要政策手段。三类基本政策工具统计结果如表2 所示。总的来说，各国未来在出台绿色转型相关政策应重点考虑加强环境型、需求型政策工具的使用，加强构建支持绿色技术产业发展的税收机制、绿色转型长期行动的法律和监管体系，并注重加强政府采购、国际合作的刺激作用。

表2 主要发达国家／地区碳中和绿色新政基本政策工具分布Tab.2 Distribution of Basic Policy Instruments of Carbon Neutral Green New Deal in Major Developed Countries／Regions

2.2.1 供给型、环境型政策更受重视

根据表2，供给型中研发投入、金融工具，以及环境型中的基础设施，共计3 种工具的政策样本超过80 份，说明供给推动、环境支撑成为各国实施“绿色新政”最为常用的政策工具。其中，涉及到研发投入工具的政策数量最多，102 份（占126份政策数量的81.0%），其次为基础设施、金融工具，说明营造良好技术研发创新环境、构建完善基础设施体系、加大政府公共部门和金融资金投入成为绿色转型与复苏的重要驱动力，也是各国实施碳中和战略的重要路径。

相对而言，在税收补贴工具上政策支持力度尚有不足，例如各国大多以刺激本国电动汽车、氢能等来促进清洁产业市场发展并抢占海外市场，或通过补贴提高疫后本国人民就业和生活水平，而对取消化石燃料补贴并不坚定；此外，美国、欧盟提出的碳边境税收调节机制并不利于全球气候治理，且违反世界贸易组织（World Trade Organization，WTO）的贸易规则。各国在推行绿色新政时的监管规范较为齐全，且主要集中在碳密集产业标准框架、碳泄露等，已呈现出趋好的势头，但绿色技术与产业规范相对较少，同时法律法规有所欠缺，绿色行动的长期约束力有所不足。

2.2.2 需求型工具支持相对较少

需求型工具主要指通过政府采购、中小企业培育、就业扶持、国际合作等措施拉动市场需求［9］。从统计分析结果来看，“绿色新政”需求型政策工具支持相对不足（政策频次占比仅28.0%）。在需求型政策中，就业扶持、中小企业培育是最主要的政策工具，而各国在政府采购、国际合作上的支持力度仍较为薄弱，说明现阶段恢复并重构疫后企业发展和就业秩序依然是各国绿色复苏的主要任务，例如英国、法国、韩国等绿色新政均明确提出促进企业发展并创造就业。

2.3 产业发展周期维度分析

基于对生命周期的理解，产业发展一般经历基础研究与试验、技术开发与示范、商业化应用三个阶段，不同发展阶段的政策支持有所不同，对相关产业的发展也将产生不同的作用。各国政策重点支持后两个阶段，而针对前沿技术、颠覆性技术的基础研究等产业成长早期阶段的政策较少。三个阶段相关政策比例依次为13.1%、43.0%、43.9%。可以看出，各国在绿色行动中，更加注重部署短期、中期内能够快速实现商业化、市场化应用的产业，相关政府政策支持更加系统全面；而面向2050 年甚至更长期目标的产业目前大多处于基础研究与试验阶段，政府支持政策较少，倾斜度更小。

通过梳理发现，各国碳中和绿色新政主要支持产业包括可再生能源（太阳能、风能等）、氢能及燃料电池、电动汽车、公共充电或加氢基础设施等。大多数政策集中在技术开发与示范、商业化应用阶段，这些产业发展的技术成熟度相对较高、受到各国的高度重视，且处于技术研发向市场应用跃迁的关键时期。如图4 所示，氢能及燃料电池是竞相部署的战略新兴产业，可再生能源、电动汽车等清洁产业链供应链角逐日益激烈，各国均提出明确的产业发展目标和技术路线图，并推动新一轮全球能源革命。

图4 主要发达国家／地区绿色新政产业布局Fig.4 Green New Deal Industrial Layout in Major Developed Countries／Regions

针对尚处于基础研究与试验阶段的产业技术，受到重点关注的方向包括：1）以“绿氢”为代表的超清洁技术；2）难脱碳领域的零排放技术应用，如零碳飞机、零碳船舶、净零汽车；3）清洁循环共生工业链关键技术。

由此可见，各国在未来部署碳中和绿色产业中，一方面继续支持已有一定规模的清洁低碳技术新兴产业发展壮大，另一方面加强对还处于基础研究与试验阶段的产业技术投资力度，及时将碳中和相关前沿技术、颠覆性技术推向市场。

2.4 技术创新领域维度分析

随着全球范围的碳中和行动加速演进，全球经济复苏“绿色度”逐步提高，特别是发达国家［21］，积极推进脱碳、零碳、负碳以及新一代信息技术等绿色技术研发攻关，旨在抢占绿色创新竞赛先机。基于对各国绿色新政所部署技术领域的分析，碳减排、负排放、交叉技术的政策占比分别为45.7%、25.7%、28.6%。政策样本重点部署了25 项技术领域，其中碳减排技术包括氢能、可再生能源、电动汽车、零碳能源、零碳建筑、生物能源、零碳交通、工业脱碳、能源效率、资源循环技术、先进核能、储能、先进材料、低碳半导体等；负排放技术包括碳捕集、封存与利用（CCUS）、生态固碳、人工固碳、直接空气碳捕集（DACCS）等；交叉技术人工智能、5G、云计算、物联网、遥感技术、量子计算、工业软件。从具体技术清单来看，氢能、可再生能源、电动汽车、CCUS 及人工智能等是各国在推进绿色转型中重点布局技术，正成为各国在碳中和相关技术、产业方面的“竞赛”焦点（图5）。

图5 主要国家／地区碳中和绿色新政技术分布Fig.5 Distribution of Carbon Neutral Green New Deal Technologies in Major Countries／Regions

碳减排技术由于直接作用于碳排放源，成为各国推进能源系统转型、应对气候变化的主要技术选择和研发部署优先事项。相比而言，负排放技术重点用于解决难脱碳的工业、农业生产等领域，技术成熟度相对较低、创新成本相对较高且经济效益显现较慢，该技术领域政策部署相对较少。在绿色化、数字化两大趋势加速融合背景下，各国极为重视新一代信息技术在能源与气候领域的交叉技术创新，相关政策数量超过负排放技术。不难看出，各国在技术创新方面的政策制定中注重经济效益更高、产业化应用前景更好的碳减排技术，而负排放技术缺口依然较大，同时以数字技术为代表的交叉技术融合发展趋势良好。

3 结论与启示

3.1 结论

本文在前人研究基础上，基于对政策分析理论和方法工具的理解和创新，构建了“政策工具—产业周期—技术创新”三维模型框架，并选取主要发达国家／地区碳中和绿色新政政策作为样本，对不同类型政策文本按照分析单元进行内容解构和深度分析。主要结论如下。

1）碳中和绿色新政的阶段性特征明显，“绿色复苏与转型”成为短期经济复苏、中期能源转型、长期全社会实现碳中和目标的首要主题。应对疫情、气候双重挑战，推动各国实施清洁能源为核心的“绿色新政”，将清洁能源技术革命、经济社会绿色行动作为后疫情时代复苏以及迈向碳中和愿景的重要抓手。

2）偏重供给型政策的扶持，环境型支撑工具较被重视，需求型政策有所欠缺，特别是政府采购、国际合作等刺激市场的相关配套政策较少。各国政策工具主要聚焦在公私资金投入、技术创新、基础设施、扶持重构企业和就业秩序，而刺激绿色行动的税收机制、长期约束力法律和监管体系以及政府采购、国际合作等拉动政策有所不足。

3）政策集中在产业的技术开发与示范、商业化应用阶段，主要为可再生能源、电动汽车等清洁低碳产业，而基础研究阶段的支持力度较小。

4）碳减排技术和数字交叉技术是各国在推进绿色转型中重点关注的技术，而CCUS、生态固碳等负排放技术存在较大缺口。

3.2 启示

未来，持续完善推进“1+N”政策体系部署仍将是我国“双碳”战略重点。对此，基于主要发达国家／地区政策分析结果，结合我国发展实际，建议如下。

1）在政策工具使用上，适度使用供给推动、环境支撑以及需求拉动政策工具，并注重三者之间的平衡，最大限度发挥政府调控和市场机制的双重效力。其中，供给型政策注重通过财政资金、研发投入、金融资本以及税收补贴等工具，解决产业成熟度较低、技术风险较大的问题；环境型政策注重约束机制、基础设施、公共服务等引导支撑，营造良好绿色低碳产业生态；需求型工具注重促进国内外市场健康有序发展，主要通过政府采购、企业扶持、人才技能培训等形成示范引导消费。

2）在产业政策部署上，美国、日本、英国等正以前所未有的力度加大资金投入，构建本土化、多元化、弹性化的清洁产业链供应链体系，并试图掌握碳中和时代产业竞争的主导权。我国应充分把握当前绿色清洁产业的大国竞合态势，合理制定相关政策，分门别类地有序推进不同领域技术突破到综合示范的全链条布局，促使绿色产业和技术成为中长期经济增长的主要动力。加大对可再生能源、氢能、电动汽车、公共基础设施等优势产业示范应用的支持，推动资源循环利用、工业过程脱碳、绿氢、零碳船舶／飞机等尚处于发展早期阶段的未来产业前沿技术有序发展。

3）在技术创新体系上，健全关键核心技术攻关新型举国体制，加快布局双碳研发创新体系。通过重大科技计划项目牵引，重点推动氢能、可再生能源、储能、煤炭清洁高效利用等碳减排技术和碳循环利用、CCUS、生态固碳等负排放技术的协同创新，并注重新一代数字技术与能源技术的深度融合，全面提升“双碳”体系化攻关能力、战略储备能力、技术交叉融合能力。