基于文獻計量的國內火力發電研究現狀與熱點分析

大唐濱州發電有限公司 韓真真

火力發電是國內主要的發電方式[1]，其作為我國最重要的能源之一，為社會提供了充足的電能資源，并推動了國內經濟發展[2]。隨著社會經濟發展，各行各業對電能的需求也在持續增長。火力發電在維持社會正常運行中發揮了重要作用，引起了學者們的廣泛關注[3-4]。2020年，中國基于推動實現可持續發展的內在要求與構建人類命運共同體的責任擔當，宣布了碳達峰與碳中和的目標愿景[5]，綠色低碳成為經濟社會發展的主要目標之一。

當前，節能減排是實現“碳中和”目標的重要途徑之一。由于目前火力發電主要依賴于化石燃料如煤炭等，一方面化石燃料屬于不可再生資源，另一方面化石燃料消耗是碳排放重要來源。在“雙碳”目標背景下，火力發電領域將面臨一系列挑戰，也將受到學者們越來越多的關注。國內學者對火力發電的研究起步較晚，但是近年來國內關于火力發電的研究逐漸增多，研究主要涉及發電技術與環境問題等方面，然而關于火力發電領域的現狀與熱點研究尚未報道。開展火力發電研究現狀與熱點分析，這對推動國內火力發電可持續發展具有重要意義。因此，本文以中國知網（CNKI）數據庫中火力發電相關的文獻為研究對象，基于文獻計量學方法與可視化分析，探討國內火力發電的研究現狀，探討了其研究趨勢與熱點，旨在為火力發電的后續研究提供參考。

1 研究資料與方法

1.1 研究數據來源

文獻數據來源于中國知網（CNKI）數據庫，檢索時間為2023年4月25日。CNKI檢索式為：“主題=火力發電”。數據庫文獻來源類別設置為北大核心、中文社會科學引文索引（CSSCI）與中國科學引文數據庫（CSCD），檢索時間范圍設置為2000—2022年。共檢索文獻534篇，其中對會議通知、新聞報道與資訊等不相關的文獻進行了剔除，最終獲取有效文獻490篇。

1.2 研究數據處理

為直觀展示國內火力發電的研究熱點，本文采用VOSviewer可視化軟件繪制關鍵詞共現網絡圖。在關鍵詞共現網絡圖繪制前，將檢索獲取文獻中關鍵詞所表達相同含義的簡稱進行合并，并統一采用全稱。采用Excel軟件進行數據統計分析，采用Sigmaplot軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 研究文獻數量變化

發文數量隨時間分布情況可直觀反映該領域研究的發展水平與受重視程度。如圖1所示，2000—2022年國內火力發電研究發文數量總體呈現增加趨勢，年均發文量為21篇，2022年的發文量是2000年發文量的4倍。說明近23年來，火力發電越來越受到學者們的關注，研究成果逐年增加。分階段看，2000—2007年發文量增長較慢，并且發表的論文數量較少，年發文量均在15篇以下，說明國內火力發電研究剛起步，對該領域關注不足；2008—2022年發文量增長較快，并且于2014年發文量達到最高，達42篇，占總發文量的8.57%，說明火力發電研究進入了快速發展期，相關研究逐漸受到學者們的廣泛關注和重視。

圖1 2000—2022年國內火力發電發文數量分布

2.2 論文學科分布特點

論文學科分布情況有助于判斷研究對象所屬的學科背景。通過對2000—2022年國內火力發電領域490篇論文學科進行了統計，主要學科分布情況如圖2所示。從論文學科角度看，國內火力發電相關研究主要集中于自然科學方面，主要涉及電力工業、工業經濟、環境科學與資源利用、動力工程等學科。

圖2 2000—2022年國內火力發電發文學科分布

其中，電力工業學科發文數量最多，占總發文量的34.86%，其后為工業經濟、環境科學與資源利用、動力工程，占比分別為21.45%、12.07%、5.36%，共計占總發文量的38.88%。此外，宏觀經濟管理與可持續發展、建筑科學與工程、礦業工程、水利水電工程、經濟理論及經濟思想史、會計等學科也有涉及，但是發文占比較小，共計占發文總量的13.74%。說明國內火力發電方面的研究主要為理科領域，并且偏重于電力工業、環境科學與動力工程。

2.3 主要研究機構

研究機構可體現其在該領域科研能力的強弱，2000—2022年發文數量排名前20所的研究機構見表1。從研究機構來看，排名前20的研究機構中共有14所高等院校。其中，發文數量最多的研究機構為華北電力大學，發文量為59篇，占文章總數的12.04%，其發文量遠高于其他研究機構；發文量排名第二為西安熱工研究院有限公司，發文量為10篇，占文章總數的2.04%；湖南大學、西安交通大學、華南理工大學發文量均為8篇，并列第三位；中國科學院大學、武漢大學浙江大學位列其后，發文量均為7篇。從研究機構類型看，發文數量排名前20位研究機構中有14所來自高校，5所來自電力領域研究院所，總發文數量為180篇，占總發文量的36.73%，這表明國內火力發電的研究較為集中，各研究機構間科研能力存在一定差異，并且電力領域高校和科研院所是現階段國內火力發電研究領域的主力。上述這些機構關注火力發電領域的研究，已取得較為豐碩的科研成果，在推動我國火力發電研究發展發揮了重要作用。

表1 主要研究機構

2.4 研究熱點分析

關鍵詞出現的頻次與領域研究熱點密切相關，通過分析關鍵詞可發現本研究領域最新的研究熱點與學術前沿，預測未來發展趨勢，對本領域相關研究深入探討具有重要意義。運用VOSviewer可視化工具繪制關鍵詞共現網絡圖譜，如圖3所示。在關鍵詞共現網絡圖譜中，不同的節點為不同關鍵詞，節點越大表示該關鍵詞出現的頻次越多；關鍵詞之間的連線表示相關性，連線越多越粗表示共現頻次越高，相關關鍵詞之間關聯性則越強。

圖3 關鍵詞共現網絡圖譜

從圖3可以看出，該領域中火力發電的節點最大，其為學者們最為關注的焦點，并且其與其他研究方向之間聯系密切；火力發電機組與火力發電企業的節點也較大，其與其他研究方向聯系頻繁。此外，在“雙碳”背景下，碳排放也受到了學者們的關注。碳達峰、低碳經濟與智能電網等節點較小，說明該研究方向較少或剛起步。從關鍵詞開始時間看，關鍵詞開始最早為火力發電企業（2001年），其次為火力發電、火力發電機組與火力發電廠，關鍵詞開始最晚為碳排放（見表2）。

表2 國內火力發電研究文獻關鍵詞（前10位）

隨著火力發電研究不斷深入，燃氣輪機與生命周期評價也得到了學者們的關注。基于生命周期評價方法分析火電廠環境影響，有助于量化生產過程中能源物質消耗與廢棄物排放，能夠促進國內火力發電可持續發展。排名前10的關鍵詞見表2，火力發電領域的研究熱點主要包括火力發電、火力發電機組、火力發電企業、火力發電廠、電力行業、碳排放、燃氣輪機、節能、生命周期評價、節能減排。其中，火力發電、火力發電機組與火力發電企業出現頻次分別為42、30、30。由此可知，圍繞這些關鍵詞開展的研究為本領域研究熱點。

一些熱點研究與國家政策有關，如節能、節能減排與碳排放。為應對全球氣候變化的挑戰，2009年我國政府在聯合國氣候變化峰會上宣布溫室氣體減排目標后，中國碳排放受到學者們的重視，碳排放研究開始增加，研究關鍵詞出現時間為2012。近年來，隨著國內碳達峰、碳中和目標的提出與推進，碳排放、節能與節能減排等也逐漸成為火力發電領域的研究熱點。因此，在未來國內學者應針對火力發電領域碳排放問題開展進一步研究，這對實現“雙碳”目標與社會可持續發展具有重要意義。

3 結語

通過文獻計量方法分析發現近23年來國內火力發電研究文獻呈增加趨勢。國內火力發電研究主要集中于自然科學，涉及學科主要為電力工業、工業經濟、環境科學與資源利用等。研究機構以高校和科研院所為主，發文數量最多的研究機構為華北電力大學。火力發電、火力發電機組、火力發電企業、火力發電廠、電力行業與碳排放等是本領域的研究熱點。在“雙碳”背景下，減少碳排放已成為國際共識。推動綠色低碳轉型，降低碳排放備受國內外關注。