郑小强，巩雪瑾

1.西南石油大学经济管理学院；2.西南石油大学中国能源指数研究中心

0 引言

全球气候变暖已被视为21 世纪最严峻的挑战之一，严重威胁人类安全和健康。为了避免气候变化带来更危险的后果，全球主要国家都致力于减碳行动，期望通过减少主要温室气体排放来缓解日益严峻的气候问题。截至目前，已有数十个国家先后提出“零碳”或“碳中和”目标，掀起了一波又一波的研究热潮，“碳中和”已经成为全球热点话题。

2020 年，习近平主席在联合国大会上发表讲话，宣布中国将“努力争取2060 年前实现碳中和”。碳中和是一个复杂的系统工程，涉及能源供应端、能源消费端和人为固碳端，是一个“三端发力”的体系［1］。在自然科学领域，碳中和研究主要是研究自然过程吸收、生态碳汇、工程封存等实现减碳、固碳的技术手段，进而实现碳中和。但是，仅有工程技术的解决方案是远远不够的，实现碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，碳中和激励约束制度、碳减排协同治理等软科学手段或方法也是碳中和实现的重要途径。相较于已有研究，多数文献研究主题并未区分自然科学与社会科学领域，缺少从社会科学角度对碳中和研究的分析。因此，本文致力于探索国际上社会科学领域内碳中和的相关研究，利用CiteSpace 知识图谱对文献进行可视化分析，梳理社会科学领域碳中和研究的发展脉络及热点主题，并提出研究趋势展望，为中国经济社会系统性变革的相关研究提供基础，为实现碳中和目标提供有益参考。

1 数据来源和研究方法

“碳中和”和“净零碳排放”都是表明碳排放与碳吸收保持平衡，达到相对“零排放”的状态，因此，选取这两个关键词检索相关文献。为探索该研究的国际态势，并保证研究文献质量，数据来源选取Web of Science 核心合集，使用主题“Carbon Neutrality* OR Net Zero Carbon Dioxide Emission*”进行检索，年份选择“所有年份”，检索时间为2021 年10 月25 日，得到文献1 346 篇。通过Web of Science 中的类别进行筛选，排除了工程技术等非社会科学领域内的研究内容，得到731 条检索结果。为进一步确保可视化的有效性，通过阅读标题和摘要进行筛选，排除会议、新闻或与研究主题不符的文献，得到社会科学领域内与碳中和研究相关的657 篇文献（见图1）。本文主要利用JAVA 平台，使用知识图谱分析软件CiteSpace 对筛选出的657 篇文献进行图谱可视化分析。

图1 2008—2021 年Web of Science 核心合集内社会科学碳中和研究文献数量

基于社会科学碳中和研究文献数量的年度变化趋势，可以观察不同时间段内该研究热度及态势。图1 数据显示，收录于Web of Science 核心合集内关于社会科学领域碳中和研究文献于2008 年首次出现，其后文献数量上下浮动，2016 年之后整体呈上升趋势。近几年研究态势尤为强劲，研究数量飞速发展。

结合全球气候问题与中国碳中和战略方面的重要决策与会议，发现国际社会科学领域内碳中和研究总体态势与国际背景基本吻合，表明碳中和研究具有鲜明的实践特点。2007 年，IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）第四次评估报告正式发布，该报告呼吁减少温室气体排放，并指出全球气候变暖与人类工业生产等活动排放的二氧化碳密切相关，由此引发了新一轮关于气候环境问题的关注和研究［2］。2008 年，社会科学领域内第一批碳中和研究成果产生，研究聚焦于化石燃料燃烧带来的环境问题以及可再生能源的开发利用，如Tacconi等［3］、Minchener 等［4］、Walz 等［5］研究了化石燃料燃烧带来的环境问题，Bishop［6］、Oliver［7］探究可再生能源对化石能源的替代性。2013 年召开的华沙气候变化大会要求各缔约国于2020 年后都以国家自主贡献的方式参与到全球应对气候变化行动中，碳中和研究迎来了新的发展阶段。研究文献数量自2016 年基本呈上升趋势，2020 年，中国在联合国大会上提出“双碳”目标，中国学者对此展开大量研究，学术界对碳中和的关注度越来越高，文献发表数量大幅提升。

2 社会科学碳中和研究现状

2.1 已有研究成果的区域分布

文献国家（地区）分布可以反映社会科学领域碳中和研究在某一国家或地区的关注度（见图2）。图谱中的每个年轮代表各个国家（地区）的发文数量，年轮直径越大说明发文数量越多，年轮中心颜色越深说明发文时间越早。从发文数量上看，中国在碳中和研究领域发文数量排名第一，之后是美国和英国；从发文时间上看，英国和美国较早开展碳中和研究。图谱中各国年轮之间有多条连线，说明在该领域国际合作比较密切。2020 年，习近平主席提出“双碳”目标后，推动中国碳中和的研究进入新征程，中国学术界对碳中和研究作出了快速响应，近两年相关研究不断涌现，进一步表明该研究受国家政策导向影响。

图2 2008—2021 年社会科学碳中和研究国家（地区）共现图谱

2.2 已有研究成果的期刊分布

通过对共被引期刊进行分析，得到社会科学领域内碳中和相关研究“Top10”共被引期刊及其被引频次（见表1）。排名前10 的共被引期刊中有9 本期刊被SCIE 收录，有3 本被SSCI 收录，有2 本被SCI 收录，其中，ENERGPOLICY是被引频次排名第一，高达389 次，其他高被引期刊也是学界顶级期刊，主要涉及能源、经济、可持续发展等领域。

表1 2008—2021 年社会科学碳中和研究“Top10”共被引期刊排名

2.3 已有研究成果的机构分布

通过研究机构共现频次分析可以发现，研究机构共现频次分布排名前七的机构依次为华北电力大学（North China Elect Power Univ）、 清华大学（Tsinghua Univ）、阿尔托大学（Aalto Univ）、中国科学院大学（Chinese Acad Sci）、乌得勒支大学（Univ Utrecht）、麻省理工大学（MIT）和伦敦大学（UCL）（见表2）。

表2 2008—2021 年社会科学碳中和研究机构共现频次分布

图3 为2008—2021 年社会科学碳中和研究机构共现图谱，共现图谱中节点表示研究机构，节点越大，说明该机构的研究越多。共现图谱中节点之间的连线表明两机构存在合作关系。清华大学、中国科学院大学、麻省理工大学和伦敦大学形成较大的合作网络，结合各机构的研究成果发现，社会科学领域碳中和国际合作研究致力于解决中国问题，对中国温室气体排放进行预测，绘制碳中和实现路径等，探究中国碳中和目标实现的可能性。华北电力大学研究相对独立，主要关注清洁能源，致力于能源系统脱碳转型。从地理分布来看，碳中和研究主要集中于欧盟、美国和中国，且中国研究时间较晚，美国较早开始研究。

图3 2008—2021 年社会科学碳中和研究机构共现图谱

3 社会科学碳中和研究演进脉络

3.1 关键词分析

突现值代表关键词的突现率，表示对应研究主题的关注度。表3 研究关键词分布，红色时间段对应的是关键词突现的年份，在该时间段内，对此关键词的研究较为集中。通过表中红色时间段的分布趋势，并结合碳中和相关国际背景等，将碳中和在社会科学领域内的相关研究分为3 个阶段：2008—2011 年、2012—2015 年、2016—2021 年。

表3 2008—2021 年社会科学碳中和研究关键词分布

3.2 时区图分析

关键词时区图侧重于从时间维度上来详细展示社会科学领域碳中和研究演进情况，从而较为清晰地体现关键词的更迭进程与研究热点的演进规律，每一竖列代表一年内的研究关键词，节点越大表明针对关键词的研究成果越多。图4 为2008—2021 年社会科学碳中和研究关键词时区图谱。

图4 2008—2021 年社会科学碳中和研究关键词时区图谱

3.2.1 初步发展阶段（2008—2011 年）

综上所述，实施人性化护理可以有效改善胆结石手术患者的术前焦虑心理，患者能够以平和的心态去面对手术治疗，可以促进手术顺利开展以及实施，而且通过实施该种护理方式还能维护好护患关系，对促进患者尽快康复有着积极的作用。

自2007 年IPCC 报告呼吁减少温室气体排放后，引发了新一轮关于气候环境问题的关注。该时期的研究处于萌芽阶段，为解决气候问题，学者从能源消耗端入手，致力于直接减少碳排放。重要关键词有“碳排放”“气候变化”“能源消费”“可再生能源”等。一些学者从减少化石能源供给的角度出发，定量分析化石燃料燃烧带来的环境问题［3-5］，研究可再生能源的经济可行性以及对化石能源的替代效率［6-7］。此外，该阶段研究也从技术供给角度出发，发展脱碳技术并对能源生产方式进行升级，从而减少碳排放，以缓解气候压力。

3.2.2 多元化平衡发展阶段（2012—2015 年）

随着研究的进一步发展，学者们开始注重可持续的平衡发展，首次出现“可持续发展”“经济增长”等关键词，定量探究能源需求与经济增长以及碳排放量之间的关系，以此来探究减碳成本，确保实现碳减排与经济发展之间的协调可持续发展［8］。此外，随着该阶段研究的不断深入，社会科学碳中和研究领域逐步细化，呈现出多元化研究态势。一些学者注重能源使用效率，从零碳建筑［9］、运输部门［10］、电力系统［11］等方面开展研究，寻求实现“碳中和”。

3.2.3 宏观布局及深入发展阶段（2016—2021 年）

经过前两个阶段的前期研究沉淀，社会科学领域碳中和研究注重从宏观层面对社会经济系统性变革进行研究，在该阶段，相关政策、法规陆续出台，“政策”“碳税”等关键词也首次出现。进行碳定价设计，构建碳交易市场等，利用市场机制调节平衡，推动形成绿色低碳的能源生产以及消费模式。此外，该研究的深入发展体现在关键词上，该阶段的关键词更加精细，是基于前期研究的“质”的升级。例如，对于能源的研究从前期“能源消费”的表层探究，演化为“能源系统优化”发展及“能源政策”设计。该阶段更加注重技术升级，通过技术创新调节供需平衡，发展储能技术以加大能源供应的稳定性和灵活性，并推动能源系统结构转型，降低能源强度来减少碳排放，从能源供给侧和能源消费端共同推进能源低碳转型［12］。

4 碳中和研究热点主题

关键词作为一篇文献的核心，反映了该文献的主要内容，进行关键词分析可了解文章主题。关键词频次越高、中心性越大，说明该文献研究内容越重要。对2008—2021 年出现频次大于10、中心性大于0.03 的关键词进行统计（见图5），分析发现二氧化碳排放（CO2emission）、可再生能源（Renewable energy）、和经济增长（Economic growth）和气候变化（Climat change）等为“高频次”和“高中心性”关键词，是社会科学领域内碳中和研究的热点话题。

图5 2008—2021 年社会科学碳中和研究关键词分布

通过研究关键词的共现图谱，可以展现关键词之间的共现关系，从而凝练出社会科学碳中和研究的焦点主题。图6 为关键词共现图谱，关键词共现网络联系较为紧密，各个关键词间共现关系较为清晰，“碳排放”“可再生能源”“影响”等为核心节点，并且呈现出“超核心、多中心”态势分布。

图6 2008—2021 年社会科学碳中和研究关键词共现图谱

4.1 碳中和影响因素研究

碳中和主题包括的关键词有经济增长（Economic growth）、能源消费（Energy consumption）、外国直接投资（Foreign direct investment）、气候变化（Climate change）和气候政策（Climate police）等热点关键词。碳排放受诸多因素影响，厘清各因素与碳排放的关系对各国可持续发展至关重要，学者们针对碳中和影响因素开展大量研究。IPAT 模型是比较成熟环境分析模型，认为环境问题（I）与人口数量（P）、富裕水平（A）和技术（T）有关［13］，为碳中和影响因素研究提供了一个基本的理论框架。该主题主要聚焦于如下两个方面：

一是碳减排的经济因素。经济增长对碳排放的影响存在明显国别异质性。例如：Zhang［14］认为俄罗斯和南非的经济增长与碳排放之间存在倒U 型曲线关系，中国的经济增长与碳排放之间则存在U 型曲线关系；然而，Liu 等［15］的研究结果与其不同，认为中国经济增长会促进碳排放；之后，赵明轩等［16］进一步对中国各区域进行研究，表明中国中部、西部和东北部地区经济增长和二氧化碳排放之间存在双向因果关系，而东部地区存在单向因果关系。可见，经济增长对碳排放的影响没有达成共识，且不同国家之间的差异也使研究不能统一。此外，经济全球化使研究开始关注外国直接投资对国家的影响，外国直接投资对环境造成负面影响的观点在学术界占主导地位［15］。然而，也有研究表明外国直接投资会减少碳排放，且对发达国家的减排效果比发展中国家更显著，造成这种差异的主要因素为外资投资项目，如果外国直接投资附带绿色技术，也能为国内产业带来溢出效应。因此，发展中国家在引进外资时，要制定严格的政策筛选绿色投资项目，促进本地区可持续发展。

二是碳减排的社会因素。截至2021 年底，中国常住人口城镇化率达64.72%，城市化发展对碳中和的影响受到广泛关注。Rehman 等［17］认为城市化发展会促进二氧化碳排放，影响碳中和进程。然而，城市化初期虽导致碳排放量增多，但随着城市化进程不断发展，长期来看则会降低二氧化碳排放［18］。人口规模也是影响碳减排的重要社会因素，其对碳减排的抑制作用已形成共识，只是在不同地区的影响程度存在差异性［19］。此外，人口结构、老龄化、城乡一体化等社会因素对碳减排的影响仍需进一步研究。

4.2 碳中和能源系统研究

该主题主要以可再生能源（Renewable energy）为核心，包括能源系统（Energy system）、模型（Model）、优化（Optimization）、技术创新（Technology innovation）和“碳捕捉和存储（CCS）”等热点关键词。碳中和将引领能源系统变革，对能源系统良性运行和协调发展的探讨也是碳中和领域研究的热点主题之一。该方面的研究从能源系统角度出发，构建模型探究综合能源系统的减碳潜力及经济可行性。例如：Capros 等［20］使用并扩展PRIMES 能源模型，证明利用已知技术在欧盟建立可持续的气候中性能源系统是可行的；Gabrielli 等［21］搭建了一个地下储氢建模框架，并评估其在综合能源系统背景下减少二氧化碳排放的潜力，之后，Tan 等［22］在其基础上构建了合作博弈模型进行分析，认为综合能源系统和氢—天然气混合储能系统结合起来会取得更好的优化效果，实现互利共赢。此外，可再生能源以绿色、低碳、清洁的特性在碳中和路径中备受推崇，建设以可再生能源为主体的能源体系是中国乃至全世界的能源战略选择，高比例可再生能源并网将成为未来电力系统的基本特征［23］。世界主要发达国家均在实施大规模的可再生电力计划，特别是风能和太阳能。如德国预计到2050 年通过可再生能源满足80%的电力需求，丹麦则计划用可再生能源满足该国100%的能源需求［24］。尽管可再生能源在短期内的碳减排效果明显，但由于技术限制、资源禀赋和能源需求量大，可再生能源可能无法完全替代化石能源，不足以在维持经济发展的情况下实现碳中和目标［25］。基于此，Zappa 等［26］构建电力系统模型，对欧洲的100%可再生能源电力系统可行性进行研究，认为100%可再生能源电力系统可能无法达到实现欧洲气候目标所需的减排水平，还需要碳捕捉与存储等负排放技术的支撑，Renner 等［27］对中国的可再生能源电力生产进行预测，得到了同样的结论。

4.3 碳中和市场机制研究

该主题以“碳税（Carbon tax）”为核心，包括“碳价格（Carbon price）”“交易（Trade）”“限额（Allowance）”等为主要热点关键词。运用市场化手段可激励企业、部门减少二氧化碳排放，带来直接效益。因此，对碳中和市场机制的探究是未来关注的重点内容。该主题主要围绕碳定价机制从以下3个方面开展研究：

一是碳排放税收可行性研究。碳税即针对二氧化碳排放收税，是运用市场化手段助力于实现减碳目标的有效工具。对碳税方面的研究，主要从经济影响度和政策可行性入手。一些学者对碳税持积极看法，认为碳税不仅能降低碳排放，而且对GDP 的影响较小，在政策上可行；碳税在促进碳减排方面的效果要优于能源税，且对经济发展的负面影响更小［28］。然而，一些学者对碳税持负面态度。Cheng 等［29］认为碳税过高则无法对能源创新产生积极影响。Di Cosmo 等［30］认为碳税会造成爱尔兰GDP 和就业率收缩。同样，Gonález-Eguino［31］认为虽然碳税减排成本较低，但减排力度不够，无法实现西班牙的减碳目标，与碳排放交易机制相结合才可以取得较好的效果。

二是碳排权交易机制研究。欧盟排放交易体系（European Union Emission Trading Scheme，EU ETS）于2005 年建立，是全球最大的碳排放交易市场。在国际上，Forbes 等［32］、Cao 等［33］研究证明碳交易市场的碳价格增加会显著减少碳排放。国内也有相关研究，李若男等［34］通过双重差分法研究了中国碳交易试点政策的减排效应，建议要加强地区间的协同管理，扩大碳交易市场规模。2021 年7 月16日，全国碳排放权交易市场于正式启动，将发电行业作为突破口，逐步纳入石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力和民航八大行业［35］。此外，服务业对中国GDP 贡献日益加大，未来也应考虑将其纳入碳市场［36］。随着碳交易市场的逐渐成熟，对碳交易价格的预测与风险波动度量研究也逐渐出现。

三是碳排放额分配机制研究。二氧化碳排放额度分配有助于确定企业经济层面的减排责任，可为碳排放权交易打下坚实的基础。因此，建立科学合理的二氧化碳排放分配机制具有重要的现实意义。目前的碳排放量配额分配方法有祖父法、基准法和拍卖法，王勇等［37］认为基准线法下的碳交易市场减排效果较好。由于不同省份在中国经济发展中的作用不同，因此在中国各省份之间分配二氧化碳排放量是一个巨大的挑战，Li 等［38］考虑区域协调发展，并结合公平效率等原则，认为中国东部地区应获得最多的二氧化碳排放配额，其次是中部和西部地区。制定差异化政策对实现中国的碳减排目标至关重要，还需根据各地区实际发展情况，从宏观碳中和发展视角出发，统筹规划各地区碳排放量，缩小区域经济发展差距，提高中国现状适应性。

5 结论与展望

本文以Web of Science核心合集内文献为主要来源，采用文献计量法与文献研究法，利用可视化软件CiteSpace，对2008—2021年社会科学领域内碳中和的相关研究进行可视化分析，得出如下结论：从研究现状来看，中国社会科学界在碳中和研究领域的起步较晚，但随着中国“双碳”目标的提出，引发了学界对该问题的极大关注，取得了较为丰富的研究成果，国际合作也愈发密切，在国际碳中和软科学研究领域逐渐发出了“中国声音”。从总体的发展脉络和知识演进来看，社会科学碳中和研究经历了初步发展阶段、多元化平衡发展阶段和宏观布局及深入发展阶段。从研究热点主题来看，碳中和影响因素研究、碳中和能源系统研究、碳中和市场机制研究是社会科学碳中和研究的热点主题，理清实现碳中和目标的影响因素，深度解析能源系统在碳中和目标实现过程中的作用机理，构建科学合理的碳排放权交易市场机制，也是当前亟待解决的问题。

社会科学碳中和研究发展脉络及热点主题的可视化分析对于中国的碳中和研究具有重要的参考价值，未来研究可关注以下几方面：

1）碳中和实现路径分析。实现碳达峰与碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要根据各行业、各地域实际能源利用情况与产业发展现状，结合发展政策，探讨各路径下碳中和目标实现情况，进行能源结构优化与绿色低碳产业升级等，构建符合实际情况的的低碳发展之路。

2）能源增长需求与减排降碳的矛盾分析。目前经济增长、能源消费与碳排放之间的影响关系没有达成共识，且不同地区的差异也使研究不能统一，后续研究应进一步结合国情，识别碳排放与经济发展脱钩的内在机理与关键现实条件，构建面向碳中和的能源经济转型模式。此外，能源行业不仅要注重能源系统优化升级，还要关注综合能源系统构建，进行产业结构升级转变，从能源供需两端减少碳排放。

3）碳定价机制设计研究。碳税与碳交易市场的配合及联动效应需进行深度挖掘，中国当前碳交易市场还存在诸多不足，仍需从市场机制建设、碳排放核算指标体系、市场风险机制设计等方面进一步完善，要健全法律法规，并创新金融工具提升碳市场活跃度和流动性。

4）产品碳足迹管理体系研究。产品绿色低碳消费是碳中和战略的关键内容，产品碳足迹研究可为碳减排及碳排放交易体系提供依据。应研究重点产品碳足迹方法学，构建数据库，探索单位产品能耗标准和碳排放标准的协同管理模式，通过低碳产品认证推动形成绿色消费模式。