國(guó)際新能源發(fā)展態(tài)勢(shì)研究

楊艷麗　席致寧

摘? 要：文章采用CITESPACE軟件，圍繞新能源研究主題，編輯檢索式TS=（"new energy" or "clean energy" or "renewable energy"）對(duì)web of science數(shù)據(jù)庫(kù)核心集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，基于合作網(wǎng)絡(luò)、貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、基金等三個(gè)視角闡述文獻(xiàn)數(shù)據(jù)信息。研究表明：（1）我國(guó)在新能源研究領(lǐng)域文獻(xiàn)產(chǎn)量居全球首位，但中心度不高;（2）新能源研究主題呈“寬泛-具體”態(tài)勢(shì)，未來(lái)新能源研究問(wèn)題將進(jìn)一步細(xì)化;（3）中國(guó)在有關(guān)新能源研究領(lǐng)域的基金支撐遠(yuǎn)高于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。

關(guān)鍵詞：新能源;發(fā)展態(tài)勢(shì);CITESPACE;知識(shí)圖譜

中圖分類(lèi)號(hào)：F124.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）23-0001-05

Abstract： CITESPACE software was used to conduct data mining on the web of science database by editing and retrieving TS=（"new energy" or "clean energy" or "renewable energy"） around the research topic of new energy. Literature data information was elaborated from three perspectives including cooperative network， contribution network and fund support. The research shows that：（1） China's literature output in the field of new energy research ranks first in the world， but its centrality is not high; （2） the theme of new energy research is "wide-specific"， and the future research on new energy will be further refined.（3） China's fund support in the field of new energy research is much higher than that of developed countries such as the United States.

Keywords： new energy; development situation; CITESPACE; scientific knowledge graph

1 概述

能源既是社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ质墙?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，其普遍應(yīng)用于工業(yè)、交通、生活和建筑等領(lǐng)域（Abdelrahman，2018）[1]，但隨著化石能源的過(guò)度消費(fèi)，全球能源危機(jī)、極端天氣等問(wèn)題日益凸顯。為此，人類(lèi)一直試圖采用調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)方式等手段以緩解人類(lèi)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和資源之間的矛盾。在此背景下，新能源研究方興未艾，例如利用非耗竭太陽(yáng)能系統(tǒng)清潔能源研發(fā)的太陽(yáng)能電池材料;用于可逆轉(zhuǎn)充放電的鋰基材料等（Gandomi，2015）[2]。國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者基于自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)術(shù)立場(chǎng)對(duì)新能源展開(kāi)多方位研究，并得出不同的研究結(jié)論，形成各異的學(xué)術(shù)認(rèn)知。通過(guò)文獻(xiàn)梳理與匯總可知，盡管當(dāng)前文獻(xiàn)研究產(chǎn)出較多，且結(jié)論不一，但可將眾多文獻(xiàn)歸納為新能源材料、新能源技術(shù)和新能源政策等三類(lèi)研究視角。

在新能源材料方面，郭慧等（2018）[3]認(rèn)為在特殊環(huán)境下，銅銦鎵硒發(fā)電量要高于同規(guī)模硅、非晶硅;且銅銦鎵硒電池中銦的部分功能可由鎵替代實(shí)現(xiàn)，故而具有成本偏低、效率較高的優(yōu)點(diǎn)。Lei等（2019）[4]基于劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（CSD）和無(wú)機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（ICSD）等各種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用結(jié)構(gòu)-性能數(shù)據(jù)挖掘方法，識(shí)別出太陽(yáng)能電池、鋰電池、熱電器件、壓電材料、氣體吸附劑材料等新能源研究熱點(diǎn)材料。朱軍等（2019）[5]對(duì)新能源材料進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，超級(jí)電容器材料、電池材料、超導(dǎo)材料、光伏太陽(yáng)電池材料、磁性材料、納米材料和核材料等均屬于新能源范疇，并指出電池材料是當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。在新能源技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究視角涇渭分明，國(guó)外學(xué)者研究焦點(diǎn)較為微觀(guān)，聚焦于某項(xiàng)能源技術(shù)。例如抽水蓄能電站技術(shù)，電站抽水蓄能雖然不能直接用電，但在用電需求較低的情況下（如夜間），電站抽水蓄能通過(guò)水泵將水從較低的蓄能層提升到較高的蓄能層，從而提高水力容量（Margeta，2014）[6]。而國(guó)內(nèi)學(xué)者研究視角較為宏觀(guān)，傾向于能源技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素實(shí)證分析。王火根等（2106）[7]實(shí)證研究結(jié)果表明農(nóng)戶(hù)責(zé)任、認(rèn)知、滿(mǎn)意等因素促進(jìn)農(nóng)村新能源技術(shù)應(yīng)用，而成本、補(bǔ)貼及生活習(xí)慣等因素的影響機(jī)制較為復(fù)雜。梁慧超等（2017）[8]基于中國(guó)各省份風(fēng)電行業(yè)探究新能源技術(shù)與環(huán)境支撐能力之間辨證關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源技術(shù)環(huán)境支撐能力不均衡。在新能源政策方面，Sarah等（2018）[9]認(rèn)為現(xiàn)有側(cè)重于提高技術(shù)效率和消費(fèi)者選擇的需求側(cè)方法不太可能足以實(shí)現(xiàn)未來(lái)的碳減排目標(biāo)，而新能源政策則對(duì)需求具有重大影響，當(dāng)前能源政策的作用在很大程度上被忽視。吳錦明（2019）[10]基于財(cái)政和稅收兩個(gè)角度對(duì)國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)政策紅利進(jìn)行了深入剖析，財(cái)政補(bǔ)貼落實(shí)、產(chǎn)品稅收減免等政策均制約著新能源發(fā)展。

綜上所述，現(xiàn)有研究成果表明國(guó)內(nèi)外有關(guān)新能源研究日漸成熟，角度各異，層次不一，結(jié)論多元，那么國(guó)際新能源研究當(dāng)前研究焦點(diǎn)或者未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)如何？這是本文研究的主要目的和選題依據(jù)。本文基于web of science數(shù)據(jù)庫(kù)核心集，通過(guò)檢索式TS=（"new energy" or "clean energy " or "renewable energy"）提煉有關(guān)新能源研究文獻(xiàn)產(chǎn)出，在此基礎(chǔ)上，采用CITESPACE軟件，從合作網(wǎng)絡(luò)、貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、基金等三個(gè)方面呈現(xiàn)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)信息。

2 研究方法

科學(xué)知識(shí)圖譜是情報(bào)計(jì)量學(xué)研究較為常見(jiàn)的研究方法，采用科學(xué)知識(shí)圖譜可以直觀(guān)的呈現(xiàn)出有關(guān)新能源研究的文獻(xiàn)產(chǎn)出、引用、作者、機(jī)構(gòu)等信息（邱立新等，2014）[11]。當(dāng)前，CITESPACE作為科學(xué)知識(shí)圖譜常用的軟件，得到了廣大學(xué)者的普遍認(rèn)可。CITESPACE是一款基于JAVA平臺(tái)運(yùn)行的可視化文獻(xiàn)分析軟件，可直觀(guān)反映出某一學(xué)科或某一主題的基礎(chǔ)文獻(xiàn)、演進(jìn)過(guò)程與前沿領(lǐng)域（侯劍華，2008）[12]，其研發(fā)者為美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的陳超美教授，基本原理圍繞某一研究主題，利用國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，通過(guò)軟件設(shè)置生成結(jié)構(gòu)性視圖和時(shí)序性視圖，例如合作網(wǎng)絡(luò)、貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、共被引、文獻(xiàn)耦合、基金等（Chen，2002）[13]，而進(jìn)行引文分析的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)確定是情報(bào)計(jì)量分析的重要環(huán)節(jié)，假設(shè)Ψa和Ψb表示t時(shí)刻和t+△t時(shí)刻產(chǎn)生于Ωa=Φ（Ψa）和Ωb=Φ（Ψb）文獻(xiàn)基礎(chǔ)上的，以文獻(xiàn)a和文獻(xiàn)b為標(biāo)識(shí)的主要研究前沿，且以文獻(xiàn)a和文獻(xiàn)b為中心的文獻(xiàn)聚類(lèi)，而鏈接文獻(xiàn)a和文獻(xiàn)b的路徑表示Ψa向Ψb演進(jìn)特征，該路徑則為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（Chen，2004）[14]，因而本文采用CITESPACE軟件以新能源（"new energy" "clean energy " "renewable energy"）為主題詞分析國(guó)際新能源研究前沿領(lǐng)域與發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3 數(shù)據(jù)說(shuō)明

本文以web of science數(shù)據(jù)庫(kù)核心集為基礎(chǔ)，圍繞主題詞“新能源”，編輯檢索式TS=（"new energy" or "clean energy" or "renewable energy"） 對(duì)web of science核心合集默認(rèn)年份（1900年至2019年）進(jìn)行主題檢索，獲取文獻(xiàn)產(chǎn)出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為保證后文引文分析可行性，文件導(dǎo)出設(shè)置記錄內(nèi)容為“全記錄與引用的參考文獻(xiàn)”，下載格式設(shè)定為“純文本”。通過(guò)檢索式“new energy”于web of science數(shù)據(jù)庫(kù)1900年至2019年有關(guān)新能源研究的文獻(xiàn)共75855篇。自21世紀(jì)以來(lái)，有關(guān)新能源研究的文獻(xiàn)產(chǎn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)凸顯（見(jiàn)圖1）。從文獻(xiàn)產(chǎn)出絕對(duì)量來(lái)看，有關(guān)新能源研究的文獻(xiàn)產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，2018年文獻(xiàn)產(chǎn)量達(dá)10525篇，創(chuàng)歷史新高;從文獻(xiàn)產(chǎn)出增長(zhǎng)率來(lái)看，歷年文獻(xiàn)產(chǎn)出增長(zhǎng)率均呈波動(dòng)態(tài)勢(shì)，其中，2010年至2017年文獻(xiàn)產(chǎn)出增速“加速度”較大，而2018年新能源主題文獻(xiàn)產(chǎn)出增速明顯放緩;從文獻(xiàn)產(chǎn)出類(lèi)型來(lái)看（見(jiàn)表1），文獻(xiàn)形式主要以ARTICLE為主，占比達(dá)到51.613%，其次為PROCEEDINGS PAPER，為31325篇。基于文獻(xiàn)產(chǎn)出絕對(duì)量、增長(zhǎng)率和類(lèi)型等三方視角可知，有關(guān)新能源研究的文獻(xiàn)產(chǎn)出逐年上升，說(shuō)明新能源領(lǐng)域正逐步成為諸多學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

4 實(shí)證結(jié)果

本文基于合作網(wǎng)絡(luò)、貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、基金等視角利用CITESPACE軟件對(duì)web of science數(shù)據(jù)庫(kù)中“new energy”文獻(xiàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化分析。其中，時(shí)間跨度設(shè)定為2014-2018年，以一年為單位，檢索進(jìn)程設(shè)置包括題目、摘要、作者、關(guān)鍵字等，檢索路徑選擇pathfinder算法。實(shí)證結(jié)果如下所示：

4.1 合作網(wǎng)絡(luò)分析

合作網(wǎng)絡(luò)分析可操作界面主要包括作者、機(jī)構(gòu)及國(guó)家三個(gè)方面。從高生產(chǎn)力文獻(xiàn)產(chǎn)出作者來(lái)看（見(jiàn)圖2），國(guó)內(nèi)學(xué)者文獻(xiàn)被引頻次計(jì)數(shù)較高，WANG Y、ZHANG Y和WANG J等三位作者2014年文獻(xiàn)被引頻次計(jì)數(shù)分別630次、623次和600次。從高生產(chǎn)力文獻(xiàn)產(chǎn)出機(jī)構(gòu)來(lái)看（見(jiàn)表2），在新能源研究領(lǐng)域Top10中，中國(guó)科研院所與高校占比50%，同時(shí)可以看出當(dāng)前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先機(jī)構(gòu)分別為中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)。其中，中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)被引頻次遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排名第二位的清華大學(xué)，文獻(xiàn)被引頻次計(jì)數(shù)高達(dá)4172次。從高生產(chǎn)力文獻(xiàn)產(chǎn)出國(guó)家來(lái)看，中國(guó)文獻(xiàn)被引頻次計(jì)數(shù)位居榜首（27138次），美國(guó)緊隨其后（23119次），其次是德國(guó)（7826次），但中國(guó)文獻(xiàn)中心度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)（0.95）和德國(guó)（0.91）。綜上所述，在研究期內(nèi)國(guó)內(nèi)學(xué)者在新能源領(lǐng)域研究得到了全世界諸多學(xué)者認(rèn)可，發(fā)文量和被引量均處于全球較高水平，但文獻(xiàn)中心度與美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍具有一定差距，表明當(dāng)前國(guó)內(nèi)有關(guān)新能源研究正逐步接近世界領(lǐng)先水平，在新能源領(lǐng)域依然存在較大研發(fā)空間。

4.2 貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

在貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析中，主要圍繞關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，Node Types設(shè)置更改為Keyword，以時(shí)間結(jié)構(gòu)性視圖呈現(xiàn)研究期內(nèi)文獻(xiàn)研究關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如圖3所示）。從時(shí)序結(jié)構(gòu)性視圖可知，研究期初，有關(guān)新能源領(lǐng)域研究主題較為寬泛，因而關(guān)鍵詞、熱頻詞出現(xiàn)較多;隨著時(shí)間推移，新能源研究主題日益細(xì)化，研究問(wèn)題逐步深入。例如2015年熱點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)槭?016年研究焦點(diǎn)已轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合材料，2017年則聚焦于能源存儲(chǔ)研究，2018年新能源研究視角變?yōu)橛绊懸蛩睾托履茉串a(chǎn)生。

通過(guò)表3可知，研究期內(nèi)新能源研究的熱點(diǎn)詞頻次最高的為Energy，而中心度最高的則為Performance，同時(shí)該表熱點(diǎn)詞頻詞義較為混亂，既有新能源材料方面熱點(diǎn)詞頻，又有新能源模式方面熱點(diǎn)詞頻，表明當(dāng)前有關(guān)新能源研究主題較為寬泛、籠統(tǒng)，進(jìn)一步驗(yàn)證未來(lái)新能源領(lǐng)域研究主題已日漸細(xì)化。

4.3 基金分析

通過(guò)對(duì)CITESPACE軟件Node Types設(shè)置更改為Grant，其他設(shè)置不變，對(duì)新能源研究領(lǐng)域文獻(xiàn)支撐基金進(jìn)行可視化分析，得圖4和表4。從表4可知，國(guó)家自然科學(xué)基金支撐的文獻(xiàn)產(chǎn)出被引頻次為13274次，中心度1.34，兩項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)高于位居第二的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金支撐的文獻(xiàn)產(chǎn)出（被引頻次為2388次，中心度0.77），表明我國(guó)對(duì)新能源領(lǐng)域研究的基金支撐遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界水平，龐大的基金支撐促使我國(guó)在新能源研究領(lǐng)域發(fā)展速度迅猛，研究成果豐碩，凸顯了我國(guó)發(fā)展新能源的信心與決心。

5 研究結(jié)論

新能源消費(fèi)作為城市低碳轉(zhuǎn)型的有效路徑之一，備受?chē)?guó)內(nèi)外眾多學(xué)者青睞，本文采用情報(bào)計(jì)量學(xué)典型研究方法——科學(xué)知識(shí)圖譜，采用CITESPACE軟件圍繞新能源研究對(duì)web of science數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、處理、清洗及分析，并從合作網(wǎng)絡(luò)、貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及基金三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)可視化結(jié)構(gòu)圖，形成如下研究結(jié)論：

（1）近年來(lái)，我國(guó)在新能源領(lǐng)域的研究發(fā)展速度迅猛，文獻(xiàn)產(chǎn)出絕對(duì)數(shù)量高于世界各國(guó)文獻(xiàn)產(chǎn)出數(shù)量，文獻(xiàn)被引頻次亦處于較高水平，但文獻(xiàn)中心度與美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家始終存在較大差距。

（2）通過(guò)關(guān)鍵詞頻分析，自2014年開(kāi)始，新能源研究主題逐漸細(xì)化，研究問(wèn)題愈加具體，2015年熱點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)槭?016年研究焦點(diǎn)為復(fù)合材料，2017年則聚焦于能源存儲(chǔ)研究，2018年新能源研究視角變?yōu)橛绊懸蛩睾托履茉串a(chǎn)生，說(shuō)明未來(lái)有關(guān)新能源領(lǐng)域研究必將進(jìn)一步深入。

（3）從基金分析可知，我國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金在新能源領(lǐng)域的投入龐大，遠(yuǎn)高于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，并形成了豐碩的研究成果，進(jìn)一步表明我國(guó)新能源研究成果逐步獲得世界認(rèn)可，為全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

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