國際新能源發展態勢研究

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web of science數據庫核心集進行數據挖掘，基于合作網絡、貢獻網絡、基金等三個視角闡述文獻數據信息。研究表明：（1）我國在新能源研究領域文獻產量居全球首位，但中心度不高;（2）新能源研究主題呈“寬泛-具體”態勢，未來新能源研究問題將進一步細化;（3）中國在有關新能源研究領域的基金支撐遠高于美國等發達國家。

關鍵詞：新能源;發展態勢;CITESPACE;知識圖譜

中圖分類號：F124.5? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：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

能源既是社會發展的主要動力，又是經濟增長的關鍵因素，其普遍應用于工業、交通、生活和建筑等領域（Abdelrahman，2018）[1]，但隨著化石能源的過度消費，全球能源危機、極端天氣等問題日益凸顯。為此，人類一直試圖采用調整能源消費結構、轉變能源消費方式等手段以緩解人類經濟、環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能系統清潔能源研發的太陽能電池材料;用于可逆轉充放電的鋰基材料等（Gandomi，2015）[2]。國內外諸多學者基于自身知識結構和學術立場對新能源展開多方位研究，并得出不同的研究結論，形成各異的學術認知。通過文獻梳理與匯總可知，盡管當前文獻研究產出較多，且結論不一，但可將眾多文獻歸納為新能源材料、新能源技術和新能源政策等三類研究視角。

在新能源材料方面，郭慧等（2018）[3]認為在特殊環境下，銅銦鎵硒發電量要高于同規模硅、非晶硅;且銅銦鎵硒電池中銦的部分功能可由鎵替代實現，故而具有成本偏低、效率較高的優點。Lei等（2019）[4]基于劍橋結構數據庫（CSD）和無機晶體結構數據庫（ICSD）等各種結構數據庫，采用結構-性能數據挖掘方法，識別出太陽能電池、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材料。朱軍等（2019）[5]對新能源材料進行了詳細的闡述，超級電容器材料、電池材料、超導材料、光伏太陽電池材料、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前研究的焦點。在新能源技術方面，國內外學者研究視角涇渭分明，國外學者研究焦點較為微觀，聚焦于某項能源技術。例如抽水蓄能電站技術，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]。而國內學者研究視角較為宏觀，傾向于能源技術驅動因素實證分析。王火根等（2106）[7]實證研究結果表明農戶責任、認知、滿意等因素促進農村新能源技術應用，而成本、補貼及生活習慣等因素的影響機制較為復雜。梁慧超等（2017）[8]基于中國各省份風電行業探究新能源技術與環境支撐能力之間辨證關系，并發現當前國內新能源技術環境支撐能力不均衡。在新能源政策方面，Sarah等（2018）[9]認為現有側重于提高技術效率和消費者選擇的需求側方法不太可能足以實現未來的碳減排目標，而新能源政策則對需求具有重大影響，當前能源政策的作用在很大程度上被忽視。吳錦明（2019）[10]基于財政和稅收兩個角度對國內新能源產業政策紅利進行了深入剖析，財政補貼落實、產品稅收減免等政策均制約著新能源發展。

綜上所述，現有研究成果表明國內外有關新能源研究日漸成熟，角度各異，層次不一，結論多元，那么國際新能源研究當前研究焦點或者未來發展態勢如何？這是本文研究的主要目的和選題依據。本文基于web of science數據庫核心集，通過檢索式TS=（"new energy" or "clean energy " or "renewable energy"）提煉有關新能源研究文獻產出，在此基礎上，采用CITESPACE軟件，從合作網絡、貢獻網絡、基金等三個方面呈現文獻數據信息。

2 研究方法

科學知識圖譜是情報計量學研究較為常見的研究方法，采用科學知識圖譜可以直觀的呈現出有關新能源研究的文獻產出、引用、作者、機構等信息（邱立新等，2014）[11]。當前，CITESPACE作為科學知識圖譜常用的軟件，得到了廣大學者的普遍認可。CITESPACE是一款基于JAVA平臺運行的可視化文獻分析軟件，可直觀反映出某一學科或某一主題的基礎文獻、演進過程與前沿領域（侯劍華，2008）[12]，其研發者為美國德雷塞爾大學的陳超美教授，基本原理圍繞某一研究主題，利用國內外文獻，通過軟件設置生成結構性視圖和時序性視圖，例如合作網絡、貢獻網絡、共被引、文獻耦合、基金等（Chen，2002）[13]，而進行引文分析的關鍵節點確定是情報計量分析的重要環節，假設Ψa和Ψb表示t時刻和t+△t時刻產生于Ωa=Φ（Ψa）和Ωb=Φ（Ψb）文獻基礎上的，以文獻a和文獻b為標識的主要研究前沿，且以文獻a和文獻b為中心的文獻聚類，而鏈接文獻a和文獻b的路徑表示Ψa向Ψb演進特征，該路徑則為關鍵節點（Chen，2004）[14]，因而本文采用CITESPACE軟件以新能源（"new energy" "clean energy " "renewable energy"）為主題詞分析國際新能源研究前沿領域與發展態勢。

3 數據說明

本文以web of science數據庫核心集為基礎，圍繞主題詞“新能源”，編輯檢索式TS=（"new energy" or "clean energy" or "renewable energy"） 對web of science核心合集默認年份（1900年至2019年）進行主題檢索，獲取文獻產出基礎數據。為保證后文引文分析可行性，文件導出設置記錄內容為“全記錄與引用的參考文獻”，下載格式設定為“純文本”。通過檢索式“new energy”于web of science數據庫1900年至2019年有關新能源研究的文獻共75855篇。自21世紀以來，有關新能源研究的文獻產出增長趨勢凸顯（見圖1）。從文獻產出絕對量來看，有關新能源研究的文獻產量逐年增長，2018年文獻產量達10525篇，創歷史新高;從文獻產出增長率來看，歷年文獻產出增長率均呈波動態勢，其中，2010年至2017年文獻產出增速“加速度”較大，而2018年新能源主題文獻產出增速明顯放緩;從文獻產出類型來看（見表1），文獻形式主要以ARTICLE為主，占比達到51.613%，其次為PROCEEDINGS PAPER，為31325篇。基于文獻產出絕對量、增長率和類型等三方視角可知，有關新能源研究的文獻產出逐年上升，說明新能源領域正逐步成為諸多學者研究的熱點領域。

4 實證結果

本文基于合作網絡、貢獻網絡、基金等視角利用CITESPACE軟件對web of science數據庫中“new energy”文獻數據信息進行可視化分析。其中，時間跨度設定為2014-2018年，以一年為單位，檢索進程設置包括題目、摘要、作者、關鍵字等，檢索路徑選擇pathfinder算法。實證結果如下所示：

4.1 合作網絡分析

合作網絡分析可操作界面主要包括作者、機構及國家三個方面。從高生產力文獻產出作者來看（見圖2），國內學者文獻被引頻次計數較高，WANG Y、ZHANG Y和WANG J等三位作者2014年文獻被引頻次計數分別630次、623次和600次。從高生產力文獻產出機構來看（見表2），在新能源研究領域Top10中，中國科研院所與高校占比50%，同時可以看出當前國內領先機構分別為中國科學院、清華大學、中國科學院大學、北京大學、中國科學技術大學。其中，中國科學院文獻被引頻次遠遠高于排名第二位的清華大學，文獻被引頻次計數高達4172次。從高生產力文獻產出國家來看，中國文獻被引頻次計數位居榜首（27138次），美國緊隨其后（23119次），其次是德國（7826次），但中國文獻中心度遠遠低于美國（0.95）和德國（0.91）。綜上所述，在研究期內國內學者在新能源領域研究得到了全世界諸多學者認可，發文量和被引量均處于全球較高水平，但文獻中心度與美國、德國等發達國家仍具有一定差距，表明當前國內有關新能源研究正逐步接近世界領先水平，在新能源領域依然存在較大研發空間。

4.2 貢獻網絡分析

在貢獻網絡分析中，主要圍繞關鍵詞進行分析，Node Types設置更改為Keyword，以時間結構性視圖呈現研究期內文獻研究關鍵節點（如圖3所示）。從時序結構性視圖可知，研究期初，有關新能源領域研究主題較為寬泛，因而關鍵詞、熱頻詞出現較多;隨著時間推移，新能源研究主題日益細化，研究問題逐步深入。例如2015年熱點領域為石墨烯，2016年研究焦點已轉變為復合材料，2017年則聚焦于能源存儲研究，2018年新能源研究視角變為影響因素和新能源產生。

通過表3可知，研究期內新能源研究的熱點詞頻次最高的為Energy，而中心度最高的則為Performance，同時該表熱點詞頻詞義較為混亂，既有新能源材料方面熱點詞頻，又有新能源模式方面熱點詞頻，表明當前有關新能源研究主題較為寬泛、籠統，進一步驗證未來新能源領域研究主題已日漸細化。

4.3 基金分析

通過對CITESPACE軟件Node Types設置更改為Grant，其他設置不變，對新能源研究領域文獻支撐基金進行可視化分析，得圖4和表4。從表4可知，國家自然科學基金支撐的文獻產出被引頻次為13274次，中心度1.34，兩項指標均遠高于位居第二的美國國家科學基金支撐的文獻產出（被引頻次為2388次，中心度0.77），表明我國對新能源領域研究的基金支撐遠遠高于世界水平，龐大的基金支撐促使我國在新能源研究領域發展速度迅猛，研究成果豐碩，凸顯了我國發展新能源的信心與決心。

5 研究結論

新能源消費作為城市低碳轉型的有效路徑之一，備受國內外眾多學者青睞，本文采用情報計量學典型研究方法——科學知識圖譜，采用CITESPACE軟件圍繞新能源研究對web of science數據庫進行數據篩選、處理、清洗及分析，并從合作網絡、貢獻網絡及基金三個方面實現可視化結構圖，形成如下研究結論：

（1）近年來，我國在新能源領域的研究發展速度迅猛，文獻產出絕對數量高于世界各國文獻產出數量，文獻被引頻次亦處于較高水平，但文獻中心度與美國、德國等發達國家始終存在較大差距。

（2）通過關鍵詞頻分析，自2014年開始，新能源研究主題逐漸細化，研究問題愈加具體，2015年熱點領域為石墨烯，2016年研究焦點為復合材料，2017年則聚焦于能源存儲研究，2018年新能源研究視角變為影響因素和新能源產生，說明未來有關新能源領域研究必將進一步深入。

（3）從基金分析可知，我國國家自然科學基金在新能源領域的投入龐大，遠高于美國等發達國家，并形成了豐碩的研究成果，進一步表明我國新能源研究成果逐步獲得世界認可，為全球經濟可持續發展做出了巨大貢獻。

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