基于文献计量的国内火力发电研究现状与热点分析

大唐滨州发电有限公司 韩真真

火力发电是国内主要的发电方式[1]，其作为我国最重要的能源之一，为社会提供了充足的电能资源，并推动了国内经济发展[2]。随着社会经济发展，各行各业对电能的需求也在持续增长。火力发电在维持社会正常运行中发挥了重要作用，引起了学者们的广泛关注[3-4]。2020年，中国基于推动实现可持续发展的内在要求与构建人类命运共同体的责任担当，宣布了碳达峰与碳中和的目标愿景[5]，绿色低碳成为经济社会发展的主要目标之一。

当前，节能减排是实现“碳中和”目标的重要途径之一。由于目前火力发电主要依赖于化石燃料如煤炭等，一方面化石燃料属于不可再生资源，另一方面化石燃料消耗是碳排放重要来源。在“双碳”目标背景下，火力发电领域将面临一系列挑战，也将受到学者们越来越多的关注。国内学者对火力发电的研究起步较晚，但是近年来国内关于火力发电的研究逐渐增多，研究主要涉及发电技术与环境问题等方面，然而关于火力发电领域的现状与热点研究尚未报道。开展火力发电研究现状与热点分析，这对推动国内火力发电可持续发展具有重要意义。因此，本文以中国知网（CNKI）数据库中火力发电相关的文献为研究对象，基于文献计量学方法与可视化分析，探讨国内火力发电的研究现状，探讨了其研究趋势与热点，旨在为火力发电的后续研究提供参考。

1 研究资料与方法

1.1 研究数据来源

文献数据来源于中国知网（CNKI）数据库，检索时间为2023年4月25日。CNKI检索式为：“主题=火力发电”。数据库文献来源类别设置为北大核心、中文社会科学引文索引（CSSCI）与中国科学引文数据库（CSCD），检索时间范围设置为2000—2022年。共检索文献534篇，其中对会议通知、新闻报道与资讯等不相关的文献进行了剔除，最终获取有效文献490篇。

1.2 研究数据处理

为直观展示国内火力发电的研究热点，本文采用VOSviewer可视化软件绘制关键词共现网络图。在关键词共现网络图绘制前，将检索获取文献中关键词所表达相同含义的简称进行合并，并统一采用全称。采用Excel软件进行数据统计分析，采用Sigmaplot软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 研究文献数量变化

发文数量随时间分布情况可直观反映该领域研究的发展水平与受重视程度。如图1所示，2000—2022年国内火力发电研究发文数量总体呈现增加趋势，年均发文量为21篇，2022年的发文量是2000年发文量的4倍。说明近23年来，火力发电越来越受到学者们的关注，研究成果逐年增加。分阶段看，2000—2007年发文量增长较慢，并且发表的论文数量较少，年发文量均在15篇以下，说明国内火力发电研究刚起步，对该领域关注不足；2008—2022年发文量增长较快，并且于2014年发文量达到最高，达42篇，占总发文量的8.57%，说明火力发电研究进入了快速发展期，相关研究逐渐受到学者们的广泛关注和重视。

图1 2000—2022年国内火力发电发文数量分布

2.2 论文学科分布特点

论文学科分布情况有助于判断研究对象所属的学科背景。通过对2000—2022年国内火力发电领域490篇论文学科进行了统计，主要学科分布情况如图2所示。从论文学科角度看，国内火力发电相关研究主要集中于自然科学方面，主要涉及电力工业、工业经济、环境科学与资源利用、动力工程等学科。

图2 2000—2022年国内火力发电发文学科分布

其中，电力工业学科发文数量最多，占总发文量的34.86%，其后为工业经济、环境科学与资源利用、动力工程，占比分别为21.45%、12.07%、5.36%，共计占总发文量的38.88%。此外，宏观经济管理与可持续发展、建筑科学与工程、矿业工程、水利水电工程、经济理论及经济思想史、会计等学科也有涉及，但是发文占比较小，共计占发文总量的13.74%。说明国内火力发电方面的研究主要为理科领域，并且偏重于电力工业、环境科学与动力工程。

2.3 主要研究机构

研究机构可体现其在该领域科研能力的强弱，2000—2022年发文数量排名前20所的研究机构见表1。从研究机构来看，排名前20的研究机构中共有14所高等院校。其中，发文数量最多的研究机构为华北电力大学，发文量为59篇，占文章总数的12.04%，其发文量远高于其他研究机构；发文量排名第二为西安热工研究院有限公司，发文量为10篇，占文章总数的2.04%；湖南大学、西安交通大学、华南理工大学发文量均为8篇，并列第三位；中国科学院大学、武汉大学浙江大学位列其后，发文量均为7篇。从研究机构类型看，发文数量排名前20位研究机构中有14所来自高校，5所来自电力领域研究院所，总发文数量为180篇，占总发文量的36.73%，这表明国内火力发电的研究较为集中，各研究机构间科研能力存在一定差异，并且电力领域高校和科研院所是现阶段国内火力发电研究领域的主力。上述这些机构关注火力发电领域的研究，已取得较为丰硕的科研成果，在推动我国火力发电研究发展发挥了重要作用。

表1 主要研究机构

2.4 研究热点分析

关键词出现的频次与领域研究热点密切相关，通过分析关键词可发现本研究领域最新的研究热点与学术前沿，预测未来发展趋势，对本领域相关研究深入探讨具有重要意义。运用VOSviewer可视化工具绘制关键词共现网络图谱，如图3所示。在关键词共现网络图谱中，不同的节点为不同关键词，节点越大表示该关键词出现的频次越多；关键词之间的连线表示相关性，连线越多越粗表示共现频次越高，相关关键词之间关联性则越强。

图3 关键词共现网络图谱

从图3可以看出，该领域中火力发电的节点最大，其为学者们最为关注的焦点，并且其与其他研究方向之间联系密切；火力发电机组与火力发电企业的节点也较大，其与其他研究方向联系频繁。此外，在“双碳”背景下，碳排放也受到了学者们的关注。碳达峰、低碳经济与智能电网等节点较小，说明该研究方向较少或刚起步。从关键词开始时间看，关键词开始最早为火力发电企业（2001年），其次为火力发电、火力发电机组与火力发电厂，关键词开始最晚为碳排放（见表2）。

表2 国内火力发电研究文献关键词（前10位）

随着火力发电研究不断深入，燃气轮机与生命周期评价也得到了学者们的关注。基于生命周期评价方法分析火电厂环境影响，有助于量化生产过程中能源物质消耗与废弃物排放，能够促进国内火力发电可持续发展。排名前10的关键词见表2，火力发电领域的研究热点主要包括火力发电、火力发电机组、火力发电企业、火力发电厂、电力行业、碳排放、燃气轮机、节能、生命周期评价、节能减排。其中，火力发电、火力发电机组与火力发电企业出现频次分别为42、30、30。由此可知，围绕这些关键词开展的研究为本领域研究热点。

一些热点研究与国家政策有关，如节能、节能减排与碳排放。为应对全球气候变化的挑战，2009年我国政府在联合国气候变化峰会上宣布温室气体减排目标后，中国碳排放受到学者们的重视，碳排放研究开始增加，研究关键词出现时间为2012。近年来，随着国内碳达峰、碳中和目标的提出与推进，碳排放、节能与节能减排等也逐渐成为火力发电领域的研究热点。因此，在未来国内学者应针对火力发电领域碳排放问题开展进一步研究，这对实现“双碳”目标与社会可持续发展具有重要意义。

3 结语

通过文献计量方法分析发现近23年来国内火力发电研究文献呈增加趋势。国内火力发电研究主要集中于自然科学，涉及学科主要为电力工业、工业经济、环境科学与资源利用等。研究机构以高校和科研院所为主，发文数量最多的研究机构为华北电力大学。火力发电、火力发电机组、火力发电企业、火力发电厂、电力行业与碳排放等是本领域的研究热点。在“双碳”背景下，减少碳排放已成为国际共识。推动绿色低碳转型，降低碳排放备受国内外关注。