脱碳本钱研讨：态势、热门与新式主题-亚洲ca88官方网站

  2015年，《联合国气候改动结构条约》（UNFCCC）各缔约方一起经过了《巴黎协议》，呼吁采纳举动，将全球平均气温较前工业化时期上升幅度束缚在2℃以内，而且尽力将温度上升幅度束缚在1.5℃以内。2020年，我国政府许诺在2030年前完成碳排放达峰，2060年前完成碳中和。《中心 国务院关于完好精确全面遵照新翻开理念做好碳达峰碳中和作业的定见》提出，坚持体系观念，处理好翻开和减排的联络，坚持节省优先等准则。碳中和需求投入许多资源，怎么处理好翻开与减碳的联络？在低碳束缚的条件下，怎么防止“运动式”减碳，完成碳中和与经济翻开协同共进？对脱碳本钱进行科学点评和有用操控是重要抓手。

  脱碳本钱是碳中和进程中资源投入的货币化、方针化。根据联合国政府间气候改动专门委员会（IPCC）对碳中和的界说，碳中和也被称为净零排放，它是指在特定的时刻内，人为的二氧化碳排放量与二氧化碳去除量持平的状况。因而，碳中和包含削减排放量的活动和去除二氧化碳的活动，两个方面的活动都需求投入资源。碳中和这种特性也决议了脱碳本钱不能简略地与减排本钱画等号，因为脱碳包含减排，但又不限于减排，还包含负碳技能的运用。现在我国对脱碳本钱的研讨还比较单薄，首要限于边沿减排本钱、脱碳途径以及详细脱碳技能的研讨。在CNKI数据库中对“脱碳本钱”进行要害词检索，仅检索出2篇文献（检索时刻：2022年5月23日）。其间，《面向碳中和的脱碳本钱操控：优化立异与方针》一文，论说了依托科技立异操控脱碳本钱的科学性和必要性，提出了依托科技立异操控脱碳本钱的优化途径和方针优化途径；《碳中和技能经济学的理论与实践研讨》一文，研讨了关于脱碳本钱曲线模型的设定问题。而在Scopus数据库中检索到的文献数量呈显着添加趋势。

  因而，体系剖析脱碳本钱研讨态势、研讨热门和新式主题，关于遵照落实中心提出的“节省优先准则、科学点评和有用操控脱碳本钱”布置要求，具有重要的实际意义。由此树立本文首要研讨内容（首要环绕本钱点评、本钱操控翻开）：首要，以Scopus数据库为数据来历，对脱碳本钱研讨进行量化剖析，掌握脱碳本钱研讨根本态势。其次，选用聚类剖析与文献阅览办法，辨认脱碳本钱研讨的5个热门范畴。终究，根据最新研讨文献，在“注重度”和“新颖度”根底上进行战略坐标剖析，辨认脱碳本钱研讨的新式主题。在此根底上，为我国翻开脱碳本钱研讨与脱碳本钱操控实践提出主张。

  首要，以Scopus数据库为数据源，在标题、摘要、要害词中检索含有“脱碳”的文献，检索词见图1，得到文献6 132篇（检索时刻：2021年8月16日）。其次，对6 132篇文献进行过滤：一是辨认出6 132篇文献的悉数要害词，合计158个；二是从158个要害词中辨认出与本钱相关的要害词，并以此对6 132篇文献进行过滤，挑选出716篇含有“脱碳本钱”要害词的研讨文献。终究，“脱碳”中的“碳”是指触及气候改动或动力体系的“二氧化碳”，不是资料加工中改动资料功用的“碳元素”。据此对挑选的716篇文献进行再次挑选，终究剩下648篇文献。

  所选文献并未对“脱碳”与“减排（削减二氧化碳排放）”差异界说，在许多状况下是混用的。IPCC术语表也仅对“脱碳（Dicarbonization）”进行了解说，没有对“减排”进行解说。2014年版IPCC陈述指出，脱碳是国家或其他实体旨在完成低碳经济的进程，或个人旨在削减碳消费的进程。2018年版IPCC陈述指出，脱碳是国家、个人或其他实体旨在完成化石碳零存在的进程，一般指的是与电力、工业和运送相关的二氧化碳排放的削减。还有研讨以为，脱碳技能一般包含零碳技能、减碳技能和负碳技能。据此，本文以为，脱碳包含减排，减排（碳）技能是脱碳技能的一部分，减排技能一般不包含负碳技能，而负碳技能是脱碳的重要支撑。故后续脱碳本钱研讨（点评）论说中包含减排本钱内容。

  首要，根据文献计量法剖析脱碳本钱研讨态势，首要包含文献发文趋势剖析、学科散布剖析、发文期刊散布剖析、高被引论文剖析和脱碳本钱研讨影响力剖析等；其次，运用Citespace东西根据文献共被引进行聚类剖析和阅览收拾，辨认脱碳本钱研讨热门；终究，选用共词矩阵（Bibcomb）构建脱碳本钱研讨战略坐标，辨认近3年脱碳本钱研讨的新式主题。详细研讨进程如图2所示。

  本部分首要从脱碳本钱研讨的发文趋势、发文学科散布、发文期刊散布以及高被引论文等4个方面掌握脱碳本钱研讨根本态势。

  在图3中，核算了脱碳本钱研讨相关文献的宣布趋势。脱碳本钱研讨始于1995年宣布的榜首篇脱碳本钱研讨文献。2015年可以被看作脱碳本钱范畴研讨的转折点，发文量开端呈现显着添加的趋势，这与2015年各国签署《巴黎协议》有关。2020年发文量到达161篇（2021年为不完好数据）。从1995年至今，脱碳本钱研讨大致可以分为两个阶段：①起步期（1995—2015年），这一阶段发文数量少，尤其是1995—2011年，年发文量在0—1间动摇。②翻开期（2016年至今），这一阶段发文数量添加敏捷。这是因为2015年各国签署的《巴黎协议》敞开了全球气候办理的新进程，答应各国根据各自才干，拟定契合本国国情和本身翻开阶段的“国家自主决议的碳减排奉献”方针（NDC）；一起也与气候的改动、应对气候改动的本钱上升、国家方针注重等亲近相关。

  剖析某个主题期刊论文的学科散布状况，可以反映出这一主题在某个学科中的研讨展开。图4核算了不同学科范畴脱碳本钱研讨的发文量。从图中可以看出，脱碳本钱研讨的大多数文献归于动力（Energy）、环境科学（Environmental Science）以及工程（Engineering）范畴；除此之外，数学（Mathematics），商业、办理和管帐（Business， Management and Accounting），经济学、计量经济学和金融（Economics， Econometrics and Finance），社会科学（Social Sciences）等范畴也宣布了必定数量的相关文献。其间，数学范畴首要注重脱碳本钱操控建模层面的问题（如投入产出剖析、MCEE模型等），商业、办理和管帐范畴注重脱碳办法的技能经济点评问题，经济学、计量经济学和金融范畴侧重于探究各种线性规划模型在脱碳本钱操控中的运用问题，社会科学范畴侧重于注重动力、环境层面的可继续性要素问题。

  剖析发文期刊散布可以了解脱碳本钱相关研评论文首要宣布在哪些期刊上，有助于快速了解研讨动态。发文总量前五位的期刊以及期刊发文侧要点如表1所示。

  图5制作了发文量TOP10期刊的发文趋势，可以看到：除了Energy Policy，其他9本期刊发文数量的激增始于2013年，与总趋势坚持一起；Applied Energy在2017年发文数量攀至TOP1，并继续坚持到2020年；大多数期刊在2020年的发文量都到达了峰值（因为2021年是不完好数据，暂时不做剖析）。根据各期刊的发文趋势可知，近年来脱碳本钱研讨的注重度急剧上升。

  运用Histcite东西剖析648篇文献的引用联络，在Histcite的主界面“Tools”中点击“Graph Maker”，即可制作引文编年图。本文首要对648篇文献记载进行LCS数值凹凸排序，再挑选前30条记载制作引文编年图。图6中每个方框代表一篇文献，方框的巨细反映文献的被引频次，方框之间的箭头代表文献间的引用联络，图中连线的密布程度也可以反映该范畴研讨的热度。

  图6中呈现了一条很显着的引用联络链，这条引用联络链由文献节点60、37、67、163、43、115、36、98等合计8篇文献组成。文献60是Filipa Amorim等于2014年宣布的关于葡萄牙2050年电力脱碳途径的评论研讨；文献37、67则评论了欧盟的电力体系脱碳途径；文献163总结了低碳方针对欧洲电力部分脱碳的重要程度；文献43根据PRIMES动力体系模型量化了欧盟到2050年的脱碳本钱；文献115探究了碳定价对加拿大某省脱碳减排的影响；文献36剖析了在各种方针和本钱情形下北美西部的最低本钱发电、存储和输电容量扩展问题；文献98探究了美国西部电力和谐委员会电力体系的运营、平衡要求和本钱。从以上引用联络链可以看出，最中心的研讨源于欧洲和美国等发达国家或区域，研讨重心侧重于对电力部分脱碳本钱的操控。

  被引次数最多的文献是60、88、98。文献60着重在动力体系建模中开放体系的重要效果，而开放体系中最重要的本钱是相关于封闭体系场景的燃料本钱和运维本钱。这意味着，因为未来的燃料本钱愈加不确认，因而在集成体系中可以完成更低的本钱危险操控。文献88着重了不确认性对完成减排方针的影响，以及满意的价格信号关于保证对低碳动力体系出资的重要性；还着重了电力体系在转型中的重要性以及要害低碳技能的重要性，这些技能极大影响了转型的本钱。文献98要点针对储能技能的本钱效益剖析模型进行了改进，补偿了以往研讨未考虑存储和没有存储的体系之间运营本钱的差异这一缺少之处。

  “影响力”反映了脱碳本钱研讨的质量和水平，首要包含国别影响力、期刊影响力、作者影响力。关于影响力的测度，在寻求专家定见的根底上，选取发文量、被引量、年平均被引量等3个衡量方针，别离赋予其0.3、0.4和0.3的权重。详细核算公式如下所示：

  其间，In为影响力概括得分，SA为发文量得分，SC为被引量得分，SAVC为年平均被引量得分（i=1，2，3，4，5）。3个方针的得分根据总量排名确认，总量排名榜首位得分为5分，排名第二位得分为4分，然后以此类推。

  脱碳本钱研讨国别影响力剖析是在发文与引文根底上，对相关国家宣布的有关脱碳本钱研讨的文献数量和质量进行的概括点评，并用气泡图标明（见图7）。气泡图横坐标为发文量——数量方针，纵坐标为发文被引量——质量方针，气泡半径为年平均被引量。从“气泡”方位看，右上方代表影响力较高，左下方代表影响力较低。从“气泡”巨细看，相同方位上“气泡”大代表影响力较高，“气泡”小代表影响力较低。在“气泡方位”和“气泡巨细”联络上，前者具有优先性。选用式（1）的概括影响力测度办法，经过测算得到，脱碳本钱研讨国别影响力由高到低排序依次是（括号内数字是影响力概括得分）：英国（5）、美国（4）、德国（3）、意大利（2）、我国（1）。这标明：英国在脱碳本钱研讨范畴中具有较高的影响力，在该范畴内研讨成果多且遭到了广泛的注重；美国的发文量仅次于英国，其影响力与英国势均力敌；意大利和我国的概括影响力较弱，德国居中。

  剖析脱碳本钱研讨期刊影响力时，本文仍选用式（1）的测度办法以及气泡图示法。发文总量排名前五位期刊的发文量、被引量以及年平均被引量如图8所示。经过测算得到，脱碳本钱研讨期刊影响力由高到低排序依次是（括号内数字是影响力概括得分）：Applied Energy（5）、Energy Policy（4）、Energy（3）、Journal of Cleaner Production（1.7）、Energies（1.3）。其间，影响力最高的期刊是Applied Energy，发文量和被引量均最高；Energy Policy次之；Journal of Cleaner Production的发文量尽管居于第五位，但其被引量远远高于Energies，影响力概括得分位居第四。

  剖析脱碳本钱研讨作者影响力时，仍是选用前述办法，成果如图9所示。概括影响力排名前五位的作者别离是（括号内数字是影响力概括得分）：Strachan N（3.95）、Gambhir A（3.25）、Shah N（2.55）、Hawkes A（1.95）、Strbac G（1.9）。其间，影响力最高的作者是伦敦大学学院的Neil Strachan，发文量也位列第8名（合计7篇），可以看出，该作者在脱碳本钱研讨范畴的活跃度极高；研讨爱好环绕动力—环境—经济建模、情形和转化途径的量化以及动力经济学和方针中的跨学科问题翻开。影响力第二的作者是伦敦帝国理工学院的Ajay Gambhir，其在该范畴宣布了7篇文献，运用国家、区域或全球规划内的动力体系模型来制作潜在的低碳转型途径，特别注重下下降碳技能本钱的进程，然后使它们的布置更具本钱效益，一起探究低本钱太阳能光伏组件出产的制作立异、储能立异以及凭借太阳能光伏和电池的乡村电气化。影响力第三的作者是Nikhikumar Shah，来自阿尔斯特大学，是发文量最高的作者，在脱碳本钱研讨范畴合计发文12篇；研讨首要环绕热脱碳的办法和技能翻开，较为注重碳捕获和贮存 （CCS） 技能的运用，研讨范畴触及热泵、供热和制冷、修建节能本钱问题等。影响力第四的作者是伦敦帝国理工学院的Adam Hawkes，该作者与伦敦帝国理工学院的Avinash Vijay在脱碳本钱研讨范畴的协作文献合计4篇，首要经过动力体系建模（优化、模仿、猜测）对可继续动力转型本钱进行定量点评。影响力第五的作者是伦敦帝国理工学院Goran Strbac等的研讨团队，其致力于下降脱碳本钱的立异研讨，注重电力体系建模、电力体系剖析以及散布式发电在脱碳范畴的运用。

  热门主题是指继续不断的研讨主题。在对所获取文献的标题、摘要和全文进行挑选的根底上，运用Citespace进行要害词共现剖析和聚类剖析，收拾概括后辨认出下列5个脱碳本钱研讨热门主题。

  Marginal Abatement Cost（MAC）曲线是脱碳本钱点评的重要办法。改进研讨是针对MAC曲线存在的问题所翻开的研讨。有些研讨取得了比较好的展开，有些研讨需求继续翻开深化探究。

  4.1.1 怎么处理脱碳（减排）办法间、部分间彼此效果的问题。一众研讨经过分化剖析将脱碳选项与碳减排本钱进行了相关。Jan在考虑整个动力供应链以及动力体系内的彼此联络和彼此依托的状况下，推导出运送部分（混合动力电动汽车）温室气体排放的边沿减排本钱曲线，该曲线直观地反映了不同边沿减排办法之间的代替效应。这种办法可以搬运到其他经济部分以及国际其他区域，以拟定出具有本钱效益的温室气体减排战略。Eory等于2015年在点评英国温室气体减排潜力中选用了“彼此效果因子概念”，以处理减排办法的彼此效果问题：当施行榜首种办法后，用彼此效果因子批改其他办法的减排潜力；然后挑选第二种办法，并对一切办法重复上述进程。因而，彼此效果因子反映的是一项办法施行后，随之发生的其他各项办法减排潜力的改动，而不是两项办法兼并后减排潜力的改动。Dunant等提出了一种新颖的、通明的办法来树立边沿减排本钱曲线，然后可以比较脱碳（减排）本钱和潜力。这一曲线较现有办法有所改进，因为它可以对一起采纳的脱碳（减排）办法进行剖析，并考虑办法之间的彼此效果，评论本钱不确认性问题。该办法被运用于树立榜首个自底向上的边沿消减本钱曲线，以进步英国钢材的资料功率，然后削减排放。可是，新办法比较传统办法需求更多的数据——需求物质流图来点评脱碳（减排）办法之间的彼此效果，而且获取这些数据或许很费时刻，具有不确认性。Fellmann等以部分均衡模型为根底，构建了一个连接的结构，以点评独立办法与概括办法、概括办法与区域办法之间的差异，但该研讨未考虑商场环境要素的影响。Baccour等针对考虑和不考虑办法之间的彼此效果及其买卖本钱的几种情形，根据MAC曲线研讨了脱碳（减排）办法的潜力和本钱效益；在考虑了各项办法之间彼此效果的状况下，点评确认了不同办法组合的环境和经济效益；将此办法运用于农林范畴后发现，办法之间彼此效果下降了脱碳（减排）潜力并使办法的本钱效益恶化。Prina等选用自下而上的动力体系模型，将EnergyPLAN软件和爬坡算法相结合，提出了EPLANoptMAC模型驱动的MAC曲线生成优化办法。该办法处理了模型驱动的MAC曲线无法完成部分耦合与时刻的高分辨率问题。可是，该算法也存在必定的局限性：爬坡优化算法存在堕入部分极小值的或许性；静态或短期模型未考虑整个过渡进程，而是着眼于未来的方针年份，导致很难在研讨中评论时刻依托的现象。Kesicki等经过运用动力体系模型来捕获脱碳（减排）办法间的彼此效果，并点评与其他部分并行的住所部分的脱碳（减排）本钱和潜力。

  4.1.2 怎么处理模型驱动的MAC曲线缺少技能经济细节的问题。Kesicki将动力体系建模（MARKAL）、分化剖析和不确认性剖析相结合，提出了一种生成MAC曲线的新办法。它依托于体系模型与减排办法的单项点评，并反映跨时期、跨部分在动力体系中的交互；与曾经根据模型的减排曲线比较，该办法可以将减排量归因于不同的减排办法。该办法将体系模型考虑交互效果的长处和专家判别的技能细节长处相结合，较好地补偿了模型驱动的MAC曲线和专家驱动的MAC曲线存在的缺少。但该剖析办法仅被运用于英国交通部分，且局限于动力体系内的直接本钱，未能论说微观经济和宏观经济的彼此效果，也未能考虑削减二氧化碳发生的辅佐效益对本钱的影响；仅考虑了价格这一不确认性要素，技能学习和商场潜力的要素未考虑。针对上述研讨的缺少，Yue等从全体系视点研讨了MACC（边沿减排本钱曲线），要点注重一切缓解办法的技能细节，树立了根据TIMES模型的MACC，然后捕获了更多的技能经济细节，并以概括的办法考虑了整个时刻规划内一切部分的减排方案，具有高粒度性；还考虑了脱碳（减排）办法组合中不确认性的影响；运用分化剖析，确认了要害脱碳（减排）技能，将其分为弹性技能（本钱效益高）、临界点技能（高边沿减排本钱）和利基技能（需求进一步下降本钱以增强竞争力），并根据其本钱效益进行排序，直观地反映了技能浸透与边沿减排本钱添加之间的联络，也反映了技能之间的彼此效果。该研讨比较Fabian的研讨有新的翻开。Fellmann等以为，只注重单项的MAC曲线或许会导致对脱碳（减排）潜力的过高估量。相反，在单项和聚合的MAC中被划分为相对较高本钱的办法不该被丢掉，因为它们在某些区域依然具有本钱效益。为此，作者运用了部分均衡模型来标明从自底向上（单项减排办法）和自顶向下（组合减排办法）两种办法衍生出来的能展现技能细节的边沿减排曲线，而且所采纳的建模办法清晰考虑了除盈余才干和赢利最大化以外的影响农人选用减排技能的相关要素。Wing等提出了一个整合自下而上边沿减排本钱曲线、部分均衡技能经济模仿和剖析一般均衡模型的理论结构，该结构将动力功率改进方面自下而上的技能细节归入一个简略且易于校准的经济模型，其模仿成果使技能布置方针的经济时机本钱和环境效益一目了然。Weitzel等将高度技能细节嵌入到全球模型中，提出了一个结构，将自下而上的结尾减排本钱信息集成到CGE模型中。

  4.1.3 怎么处理一起效应和顺便效益的问题。He等核算了24种不同办法的大气污染物概括协同减排方针（ICER），选用共控效应坐标体系、共控穿插弹性、单位减排本钱和边沿减排本钱曲线，调查了不同办法的共控效应。成果标明：大多数节能脱碳（减排）办法都能起到协同减排的效果；脱碳的最大潜力来自结构调整办法；进步能效和节能办法的单位本钱相对较低，但脱碳（减排）潜力有限。然后，其又剖析了钢铁范畴一起效应问题。Yang等企图添补碳减排本钱与辅佐效益之间的研讨空白，答复与我国自主奉献碳减排相关的几个要害问题：减排本钱中有多少可以被环境效益所抵消？碳减排的盈亏平衡速率是多少？我国的自主奉献减排方针是否具有本钱效益？作者经过对MACC和ChinaMAPLE模型的剖析，得出相应定论：首要，考虑到环境效益，碳减排的净本钱可以大大下降；其次，假如施行严厉的结尾操控（EPC）办法，则环境效益会遭到严重影响；终究，在NEPC情形下，我国的自主奉献碳减排方针是可完成的，且具有本钱效益。

  商场机制是以经济杠杆撬动碳排放单位自动减排，经过商场手法下降社会概括减碳本钱，以支撑脱碳方针完成的机制。首要东西包含碳（排放）买卖商场、碳排放买卖价格等。

  碳（排放）买卖作为碳定价东西，以商场为根底，是一种以最具本钱效益的办法完成脱碳的鼓舞机制。碳买卖商场的碳定价是根据温室气体排放给社会带来的外部本钱进行的商场定价，使其价值在商场中反映出来。假如缺少商场机制对碳环境容量合理运用的引导，气候改动带来的社会本钱将不断腐蚀全社会福利。《京都议定书》签署后，发达国家将构建碳买卖商场准则体系作为完成脱碳的重要办法。其间，比较典型的碳买卖商场有国际排放买卖机制（International Emission Trading， IET）、联合实行机制（Joint Implementation， JI）、清洁翻开机制（Clean Development Mechanism， CDM）。Bushnell等研讨了欧盟排放买卖方案对赢利的影响。碳价格改动会影响直接和直接投入本钱、产出收入和碳答应证财物价值。因为减排本钱、产出价格敏感性和碳配额分配的不同，这些影响在不同职业和企业之间或许会有很大差异。整体而言，碳密布型或电力密布型且不参加国际贸易的公司或职业会因为碳价格下降而承当利益丢失。Strbac等以为，因为电力体系脱碳需求对低碳动力以及供热、运送部分进行许多继续的出资，因而，去中心化是一个低本钱、高效益的办法。新式智能技能经过动态定价、本地动力商场、安全商场和点对点（P2P）买卖等积极参加电力买卖，供给辅佐服务，表现了散布式灵敏性的效果和价值，可以最大极限地下降未来动力体系脱碳的总本钱。

  碳排放买卖试点中的碳排放价格是影响减排方针完成的要害要素。碳排放价格会跟着减排方针的进步而上升；碳排放价格越高，减排力度就越大。合理的碳排放价格不只要利于促进碳排放商场的翻开，而且可以节省企业的脱碳本钱。Calel等提醒了碳商场的价格发现功用，当单位碳价高于或等于企业边沿减排本钱时，企业会经过绿色立异削减碳排放以习惯碳排放束缚，这其实是碳排放权买卖机制促进企业绿色立异的内涵逻辑；碳排放权买卖商场价格上升可以促进企业绿色立异。

  清洁翻开机制（CDM）相同是处理温室气体排放问题的有用东西。它答应工业化国家在翻开我国家施行可继续性减排项目，削减温室气体排放，以较低的本钱下降翻开我国家许诺的减排量，终究完成工业化国家的法定减排方针。CDM还能促进翻开我国家在可再生动力和低碳排放技能方面的立异。

  方针战略是指国家层面（政府）在操控本钱的根底上为完成各职业、各范畴脱碳而拟定的法规与战略规划，是脱碳（减排）举动和操控本钱的根据。这些法规与战略规划都触及脱碳（减排）本钱，特别着重本钱效益，着重可担负性。一般的方针战略包含碳定价、碳税、碳排放买卖方针、禁煤令方针等。

  4.3.1 碳定价。税收或碳排放买卖方案，一般被视为首要的气候方针东西。根据理论预期，这将促进完全脱碳所必需的新技能的立异和传达。运用碳定价作为首要减排东西的理由如下：经过碳定价，污染者有削减碳排放的经济动机。价格信号将催发低排放或零排放技能的开发和布置，如可再生动力或绝缘修建。经过鼓舞拟定本钱较低的减排方案，使碳价格与部分的边沿减排本钱到达动态平衡，然后推进以具有本钱效益的办法进行脱碳。

  4.3.2 碳税。碳税是一种具有本钱效益的脱碳（减排）东西，税率相对安稳，减排本钱也具有确认性和可猜测性，一般按燃料或相似动力产品的碳排放量来征收。企业可以根据税率调整出产办法，挑选最优的减排办法。Yu等比较了碳排放买卖方案（ETS）与碳税（CT）的减排量和减排本钱，成果证明：短期内ETS减排效果优于CT，但长时刻来看CT减排潜力更为显着，减排本钱也低于ETS。Shi等根据CGE模型评论了不同碳税税率情形对我国修建业减排和宏观经济的影响。研讨标明，恰当的碳排放税率可以完成减排方针，也可以显着削弱对经济的晦气影响。Hou等为促进航空客运中生物燃料的可继续消费，按捺碳排放，探究了一种碳税方针，包含定时碳税和惩罚性碳税，以惩罚性碳税为根底设定碳排放上限。经过双层规划模型清晰预期的碳排放水平缓生物燃料耗费战略。研讨成果标明，碳排放的社会本钱可以经过恰当的比例系数进行部分搬运，详细取决于碳税方针参数，包含预期排放水平缓碳税价格；设定恰当的预期排放水平缓碳税价格可以鼓舞航空公司运用生物燃料，促进碳减排并完成可继续的航空客运翻开。

  4.3.3 碳排放买卖方针。碳排放买卖方针是脱碳（减排）最具本钱效益的东西，能以最低的社会本钱完成环境方针。公司经过平衡减排本钱与配额本钱来调整其排放量。设置排放上限而不是经过税收来操控排放，可以为未来的排放和恪守国际协议供给更多确认性。Ellerman和Buchner经过剖析比照2005年和2006年的欧盟温室气体排放数据，发现碳排放买卖方针对温室气体的操控十分有用，进一步证明了商场化的办理对减排方针的效度。碳排放买卖是经过商场经济促进环境保护的重要机制。Li等根据2007—2017年碳买卖试点数据，概括点评我国碳买卖方针的空间减排效果，成果证明：碳买卖方针促进了试点区域的碳减排，也有助于按捺周边区域的碳排放；碳排放买卖的长时刻减排效果逐渐显着，而短期减排效果相对较弱；在削减碳排放方面，经济翻开发挥了要害效果，按捺了周边区域的碳排放；从长远来看，技能进步往往成为碳买卖方针潜在减排效果完成的要害。Xian等经过参数和非参数组合技能核算减排本钱（即下降潜在减排本钱和未完成减排本钱）和边沿减排本钱以及对碳排放买卖潜在碳减排量进行估量。成果标明：我国的碳排放买卖体系试点存在减排本钱节省空间；碳排放买卖即便运转功率低下，也具有必定的减排潜力；假如碳排放买卖得到施行而且全面运作，简直一切区域都将完成边沿减排本钱节省。

  4.3.4 其他方针，如禁煤令、可再生动力出资组合等。例如，施行煤炭挖掘禁令对捷克动力体系环境的影响研讨。为了应对褐煤挖掘及其在邻近发电厂焚烧构成的大规划景象损坏和空气污染，捷克划分了答应露天采矿和不答应露天采矿的区域。该方针在必定程度上缓解了由煤炭发生的碳排放压力，可是一起也发生了供暖缺少、社会压力大等新的问题。从这个层面来看，禁煤令无法从根本上处理脱碳问题。可再生动力出资组合规范（RPS）是美国等国家常见的方针东西，但这项方针的脱碳本钱效益存在争议。Young等发现，可再生动力出资组合规范的脱碳本钱效益遭到多方要素的影响，如天然气价格和二氧化碳价格，在大多数状况下其并非本钱效益最优的挑选。

  4.4.1 关于零碳技能对脱碳本钱的操控。零碳动力技能即以零碳排放为特征的清洁动力技能，包含可再生动力发电技能（光伏、风能、水力）、生物能运用技能、绿色氢能运用技能等，以完全代替化石动力。其间，可再生动力的运用：在区域供热体系中运用钻孔热能存储下降热电联产和太阳能集热器的温室气体排放量，然后下降脱碳本钱；进步可再生动力的浸透率和贮存才干，然后下降脱碳本钱。生物能的运用：生物质混烧在完成动力脱碳方面发挥着重要效果，有助于进步生物动力出产功率和下降动力脱碳本钱。绿色氢能的运用：氢作为动力载体可以完成零碳排放，并下降运送本钱；电制氢技能在铜出产脱碳方面的技能经济潜力极大，且敏感性剖析成果进一步标明，电制氢技能在操控脱碳本钱方面具有显着优势；低碳情境下电制甲烷的本钱优化办法具有高于电制氢的贮存容量。

  4.4.2 关于减碳技能对脱碳本钱的操控。减碳途径包含源头减排、改造技能和工艺流程再造、职业绿色低碳资料开发及结尾办理等。在空运方面，改用低碳燃料（大规划选用可继续航空燃料）是完成航空运送脱碳的首要途径之一，可是低碳燃料相同面临着需求下降本钱的窘境。在陆运方面，经过运用火花焚烧直喷汽油车技能、压燃柴油车技能或许汽油和乙醇混合燃料，可以进步燃料的焚烧功率，削减碳排放量，然后下降脱碳本钱。通用汽车公司构建了一套规范化的全球制作体系 （GMS） ，以办理和进步动力功率，操控脱碳本钱。

  4.4.3 关于负碳技能对脱碳本钱的操控。负碳技能首要包含自然生态碳汇以及碳捕集、封存与运用技能（CCUS）。碳捕集、封存与运用（CCUS） 是大多数大型焚烧工业设备为坚持现有出产流程的可行性技能挑选，可是用于工业用处的本钱十分高，因而大规划投入运用还须进一步完成技能立异以优化本钱：其一是经过膜分离技能捕获CO2，其二经过是下降氮气含量保证CO2相对纯洁。将生物动力发电与碳捕获和贮存 （BECCS） 结合起来或许会发生“负排放”，这关于完成CO2的净零排放至关重要，但其功效受生物动力供应状况，生物技能可用性、本钱以及碳预算水平的影响。

  4.5.1 关于电力部分的脱碳本钱操控途径。①动力模型组合运用将发挥更有价值的功效。与运用长时刻优化动力模型比较，短期模型或许会导致战略出资推迟和完成脱碳方针本钱的显着添加，将长时刻优化模型与其短期等效模型结合运用可以为方针规划供给有价值的主张；将Monte Carlo模仿与Modelling-to-Generate Alternatives（MGA）相结合，可发生800种不同的场景途径，这些途径一起考虑了方针、技能和本钱的不确认性。②方针对电力部分脱碳本钱操控的影响。其包含：CO2定价对电力脱碳的影响；碳定价、褐煤供应和天然气本钱对动力体系的影响；经过比照碳价格等多种不同的情境要素、办法手法，剖析最优减排途径。

  4.5.2 关于交通运送部分的脱碳本钱操控途径。①燃料电池的技能改进。例如：处理高本钱开支问题［77］；处理电池本钱、路程问题以及对电池充电网络的依托问题。②对代替运送途径的探究。如经过公共交通安稳交通需求是经济有用地完成脱碳的要害途径。③代替燃料技能的研制。例如：碳中性组成燃料（CNSF） 的代替方案；运用生物燃料被证明是交通运送部分减排本钱最低、最有用的途径之一。生物柴油与石油柴油比较，它可以削减高达99%的温室气体排放量。

  4.5.3 关于工业出产部分的脱碳本钱操控途径。①技能立异办法对工业部分脱碳本钱操控的效果。热电联产（CHP）体系是高效的供电和供热办法，有助于削减工业部分动力运用。②开发代替燃料。运用氢气制钢和出产部分氨，根据氢气的零排放电力为工业减排供给了巨大潜力；BECCS发生负排放，经过这种办法，工业制作商可以将生物动力作为质料或燃料，然后运用CCS来削减由此发生的二氧化碳排放。③加强终端部分节能提效和电气化代替。电气化是工业部分脱碳的要害战略。Schoeneberger等以为，美国工业锅炉的电气化潜力（电锅炉满意蒸汽所需的电量）和锅炉电气化的排放影响在很大程度上取决于惯例锅炉的当时库存及其燃料来历。电锅炉不只具有高热功率、发动快速、停机时刻短而且不发生现场污染、不焚烧附件的特色，还具有其他优势，如更低的保护和办理本钱。

  4.5.4 关于修建部分的脱碳本钱操控途径。①修建职业供热体系的热泵区级和谐问题。如点评与城市区域供热网络扩展相关的情形；开发分层和谐办法可最大极限地进步热舒适度并最大极限地下降电力本钱，然后下降脱碳本钱。②修建节能改造的环境、经济可行性点评。Tang等点评不同情形下所需的减排本钱，探究我国修建职业动力耗费和碳排放的首要影响要素。③用净零动力代替修建中的化石燃料。净零排放包含将燃料转化为电力、生物燃料或氢。在修建中，电热泵的广泛选用是最优选项之一，选用电热泵代替传统的化石燃料焚烧体系用于修建空间的供热制冷，有助于下降碳排放；天然气发电厂运用混合氢来出产更清洁的电力。

  新式主题是指近期呈现的并日益遭到注重的研讨主题，其有助于掌握范畴研讨走向，占有研讨制高点。本文根据检索得到了近几年的相关数据（2018—2021年，2021年为不完好数据），在“注重度”和“新颖度”根底上进行战略坐标剖析，辨认得到了5个新式主题。

  运用Bicomb软件提取2018—2021年文献要害词矩阵，进行数据的转化与预备，然后将预备的共词矩阵置于SPSS软件中进行聚类，将166个要害词聚成25类，除掉与脱碳本钱研讨无关且不能反映研讨主题的聚类，终究构成23个有用聚类。

  得到新式主题聚类之后，运用Law等于1988年提出的战略坐标（Strategic Diagram） 办法，以聚类的注重度方针为横轴，新颖度方针为纵轴，树立战略坐标。

  式中，n标明共现的要害词个数，l标明聚类个数，m标明每个聚类中要害词个数，Y⭣ij标明第i个聚类第j个要害词的共现年份，NW⭣i标明第i个聚类的新颖度。

  式中，F⭣ij标明第i个聚类第j个要害词的共现频次，C⭣i标明第i个聚类的注重度。

  经过核算，得到战略坐标图如图10所示。其间，共有7个聚类坐落榜首象限，2个聚类坐落第二象限，10个聚类坐落第三象限，4个聚类坐落第四象限。

  由图10可知：聚类1、聚类2、聚类3、聚类4、聚类7坐落榜首象限，其注重度和新颖度方针均较高，尤其是新颖度方针。下面临这5个新式主题进行详细解读。

  新式主题一（聚类4）：着重跨部分耦合（Cross-departmental Coupling）以下降动力体系脱碳本钱。动力体系各部分存在亲近的交互联络，电气化水平的进步、以电力体系为根底的各体系的不断整合，会推翻动力体系的规划和运营办法。要想完成动力体系的净零排放，就不能将动力体系切割开来，须遵照体系化的思想，注重各个体系之间的耦合程度和彼此联络。这经过两个方历来完成：榜首，注重先进技能的运用，集成式体系和数字化技能的翻开将为动力体系带来时机。例如，经过寻觅电力、加热/冷却、天然气/氢气、运送部分之间的相相关络以及彼此效果，可以在必定程度上削减动力体系本钱投入，一起进步动力体系的运转功率。第二，注重先进体系的运用。例如，考虑怎么将动力存储、需求侧呼应、灵敏/可调度的发电技能、电网间的互连传输等以一种具有本钱效益的办法进行灵敏且安全的耦合规划。

  新式主题二（聚类2）：探究储能技能（Energy Storage Technology）的多元互补战略。储能技能可以缓解可再生动力发电的间歇和动摇问题，改进电力在时空方面的平衡窘境。因而，对储能技能进行大规划布置为代替价格昂扬的低碳电力供给了或许性，也进一步下降了本钱。可是现在储能技能的翻开依然处于一个较低的水平，无法供给满意的电力以满意一切的电网需求。因而，当时的问题在于怎么构建一个多元化且功用互补的储能体系。这一方面需求加速科技立异，另一方面则需求考虑这种储能体系完成后带来的结果，如大众是否认可，以及技能经济性和可扩展性、安全性是否存在问题等。

  新式主题三（聚类1）：着重数字化（Digitization）对脱碳本钱操控的重要效果。数字化是指运用传感器搜集更多、更高质量的物理数据，用算法或人工智能（AI）剖析数据，并将由此发生的信息转化为有助于进步出产力和功率的举动。数字技能现已运用于电网、交通网络、工业设备、修建等范畴，跟着布置的添加，其翻开经济和加速脱碳的潜力也在进步。工业数字化促成了“智能制作”，如增材（3D）打印、机器人技能以及人工智能和自动化技能等，可以优化动力和资源的运用、保护、出产和供应链办理。再如，“明日工厂”方案运用机器人技能、人工智能和自动化技能、猜测性保护和数字孪生（即用于模仿的物理方针或体系的虚拟复制品）使水泥出产更安全，进步出产力并削减动力运用和本钱，有望将工厂运营功率进步15%~20%，且有助于下降水泥的碳强度。动力存储和分配新技能以及智能信息和通讯技能关于优化动力组合与弹性运转至关重要。在未来的动力体系中，动力流将不再是“单行道”，数据将不得不进行大规划交流。这是辨认何时、何地以及在何种程度上存在剩下和需求的仅有办法。为了完成这一点并可以模仿、优化、规划、监控和安全运转电网，IT和数字化是必不可少的组成部分。没有任何一项技能可以独自处理国际气候问题，可是经过针对特定地址的气候、工业和社会条件调整多种技能组合可以取得展开。这种办法能进步动力功率，促进动力体系的翻开，并具有补偿可再生动力发电动摇的灵敏性。战胜这种杂乱性需求动力根底设备与物联网相连接、边沿设备与云核算相结合。首要需求更多的数据来映射网络的运转状况以及整个动力体系的运转状况。传感器或丈量体系确认这些数据并将其供给给本地、区域或超区域体系。然后运用这些数据来保证动力供应和动力需求之间最具本钱效益的平衡。这种平衡是在可以翻开或封闭发电机的状况下或许在顾客的协助下完成的。数据是当今模仿体系和建模图画的根底。在体系建模的协助下，可以拟定正确且合理的途径规划，以构建未来的脱碳动力体系。一起，数字化可以经过削减信息不对称和下降买卖本钱来进步动力体系监管的本钱效益。

  新式主题四（聚类7）：注重对脱碳软本钱（Soft Cost）的研讨。软本钱包含动力晋级事务、客户获取、项目办理、作业规划开发、程序遵照性测验/调试等开支。这些一般占项目总预算的一半。Chan等提出，简化项目办理、规划/规划和交给或许具有很高的节省潜力，而确诊、测验和答应因为本钱较低，其潜力或许也相对较低。海优势电的软本钱占总装置本钱的很大一部分，再加之互联的特性，其是完成可继续翻开本钱方针的要害应战。可是软本钱因其隐蔽性和堆集性的特征常常被疏忽，直到呈现了严重问题，也只会经过人工费等夺意图管帐账意图办法表现出来，所以制作阶段存在隐性增量本钱。因而，在对脱碳本钱进行操控的进程中，要注重进步对软本钱的注重度，优化办理体制机制。

  新式主题五（聚类3）：注重探究氢气（Hydrogen）、氨气（Ammonia）等动力载体的规划化运用。氢能是化学储能办法之一，具有能量密度高、贮存时刻满意长等长处。绿色氢由可再生动力出产，碳排放简直为零，对环境的损害很小。因而，氢是最理想的化学储能介质之一。从存储周期或空间的视点来看，氢储能具有显着的优势，特别是关于大型储能设备。氢气有望削减电气化难以完成的排放，可以用于重工业和长途运送，或作为化学质料。氢气是供给低碳电力、热力的重要质料，一起也是直接复原铁矿石的重要质料。氢气在部分区域现已得到了运用，并在必定程度上代替了天然气。作为一种要害的可再生电力动力，氢气补偿了电力体系的间歇性。可是现在氢气的大规划运用依然存在瓶颈，仅仅在甲醇、氨气出产和炼油方面得到了运用。尽管如此，氢气作为一种潜力极高的动力，未来或许在动力体系中展现更为巨大的效果。一起，氨气作为一种可扩展的、具有本钱效益的清洁动力载体，密度高于液态氢，且易于冷凝，因而便于长间隔运送和存储，具有经济便利性。综上所述，要想完成氢气和氨气在电力体系中的大规划运用，需求进一步攻破技能安全性和经济性的难关。

  本文以Scopus数据库录入的脱碳本钱研讨文献为根据，根据文献计量学，结合Histcite、Bicomb、Spss、Citespace东西以及战略坐标等办法，对脱碳本钱的研讨态势、研讨热门以及近三年的新式主题进行了详细收拾与剖析。经过剖析可以发现：自2015年起，脱碳本钱相关研讨的数量开端激增，共有5个研讨热门，简直每个主题都触及脱碳本钱的点评问题，而脱碳本钱操控需求以脱碳本钱点评为东西。商场要素和方针要素作为脱碳本钱研讨的驱动要素，别离经过碳买卖商场等商场东西和碳税等方针东西影响脱碳本钱；一起，商场东西的诞生又遭到政府方针的驱动。不同职业的脱碳本钱操控根本契合“电气化、可再生动力、立异和翻开零碳及负碳技能”的首要途径，一起又具有各自职业的特色。经过制作战略坐标图，取得近年来的脱碳本钱研讨新式主题，包含：着重跨部分耦合以下降动力体系脱碳本钱；探究储能技能的多元互补战略；着重数字化对脱碳本钱操控的重要效果；注重对脱碳软本钱的研讨；注重探究氢气、氨气等动力载体的规划化运用。

  厘清研讨态势、研讨热门与新式主题，对我国翻开脱碳本钱研讨具有重要意义，首要理论研讨与实践主张如下。

  ①完善脱碳本钱点评方面的研讨。碳减排本钱点评是碳达峰、碳中和方针的重要内容，现在触及工业分职业详细办法核算的研讨较少，在碳达峰途径方面也缺少对各相关职业之间的统筹考虑。未来研讨可以考虑归入途径依托、跨部分的彼此效果、边沿办法的收益递减，考虑在其他办法大规划布置时具有本钱效益的办法，将动力体系脱碳的杂乱动态内化到与气候方针相兼容的水平上；致力于处理减排办法间、部分间彼此效果问题，模型驱动的MAC曲线缺少技能经济细节的问题以及一起效应和顺便效益的问题。

  ②脱碳本钱操控需求依托脱碳技能及立异。完成碳中和方针需求高质量的脱碳，即依托科技立异操控脱碳本钱，完成碳中和与经济的和谐翻开。科技立异是操控脱碳本钱、完成碳中和的要害，要要点研讨以科技立异操控脱碳本钱的详细途径和方针行动。从实践上看，科技立异可以显着下降脱碳本钱，有用减缓脱碳压力，尤其是低碳零碳负碳技能的立异及运用。2022年5月，财务部印发的《财务支撑做好碳达峰碳中和作业的定见》提出，“加强对低碳零碳负碳、节能环保等绿色技能研制和推广运用的支撑”。尽管我国特别注重技能立异，但相关研讨依然缺少。现在，我国的动力结构依然以煤为主，煤炭仍将在较长时刻内起到保证动力安全的效果。因而有必要经过技能立异进步煤炭的运用功率和清洁运用水平，或许经过技能立异运用可再生动力及清洁动力逐渐代替煤炭。因而，脱碳技能研制及其立异是往后研讨的重要方向之一。

  ③进一步加强方针东西和商场东西的协同效果。假如说技能及立异是点评和操控脱碳本钱的一只重要轮子，那么方针和商场机制则是另一只轮子，只要双轮驱动才干更好发挥效果。2021年3月15日，习在掌管中心财经委员会第九次会议时着重，“要坚持政府和商场两手发力，强化科技和准则立异，深化动力和相关范畴变革，构成有用的鼓舞束缚机制”。碳定价方针作为纠正碳排放负外部性的有用手法，无疑是推进“双碳”方针顺利完成的重要商场鼓舞型方针东西。但不容忽视的是，我国碳买卖机制依然存在一些亟待处理的问题：一方面，碳商场的掩盖规划有限，买卖规划较小；另一方面，碳商场的买卖价格显着低于社会福利最大化方针下的最优价格水平。另一种代表性的商场鼓舞型方针东西——碳税，因其可以补偿实际中碳买卖方针的缺少而有被当令引进的必要。因而，积极探究构建碳买卖和碳税协同互补机制，有助于我国“双碳”方针按期完成。

  ④构建数字化与脱碳本钱的体系化结构。数字技能在进步脱碳办理功率然后下降脱碳本钱方面发挥着重要效果。2021年12月30日，工业和信息化部办公厅《关于印发制作业质量办理数字化施行攻略（试行）的告诉》提出，强化数字化思想，继续深化数字技能在制作业质量办理中的运用，立异翻开质量办理活动。因而，脱碳也离不开数字立异。数字化的繁荣翻开为“双碳”战略赋予了极大的动能。传统产业包含工业、动力、交通等，经过翻开数字技能立异改动低功率、高耗能、高排放的出产办法，已成为完成绿色低碳转型的最有用办法，并有助于加强数字技能设备的互联互通和绿色翻开的信息同享，为完成碳中和方针供给硬件和软件根底。

  ⑤推进储能体系多元化、立异组合。储能在下降脱碳本钱方面具有重要效果。财务部印发的《财务支撑做好碳达峰碳中和作业的定见》提出，“量体裁衣翻开新式储能、抽水蓄能等，加速构成以储能和调峰才干为根底支撑的电力翻开机制”。跟着散布式可再生动力的快速翻开，储能体系在保证电力体系高效运转方面的效果越来越杰出。现在，抽水蓄能（PHS）体系占有全球总储能容量的最大比例。可是，昂扬的出资本钱和较长的出资回收期阻止了储能体系的构建。比如同享储能体系、储能体系优化组合、热能存储体系在必定程度上处理了本钱高、转化功率低的问题，但在规划化运用方面还存在必定间隔。因而，应予以研制投入和资金支撑，以进一步促进储能产品落地和商场化运用。

  黄鲁成，博士，教授，博士生导师，研讨方向：科技立异；郭鑫，博士研讨生，研讨方向：科技立异；苗红，博士，副教授，研讨生导师，研讨方向：科技立异；林昭颍，硕士研讨生，研讨方向：科技立异。本文通讯作者为苗红。本文节选自《立异科技》杂志2023年第2期《脱碳本钱研讨：态势、热门与新式主题》一文。文章观念不代表主办组织态度。

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