羅曉梅，武宇鐸，黃魯成

（北京工業(yè)大學經濟與管理學院，北京 100124）

2015年，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個締約國通過了《巴黎協(xié)定》。根據(jù)《巴黎協(xié)定》，締約國應把全球平均升溫幅度控制在1.5 ℃以內。之后，各締約國紛紛確定了國家自主貢獻實施計劃（INDCs）。總的來看，現(xiàn)有各國自主貢獻實施計劃的承諾無法實現(xiàn)“將全球平均升溫幅度控制在1.5 ℃以內”的目標，且如果僅僅采取煤改氣、節(jié)能汽車等快速、低成本但沒有足夠潛力實現(xiàn)宏偉減排目標的碳減排措施實現(xiàn)“2030目標”，則全球經濟發(fā)展在2030年之后會陷入“高碳鎖定”的被動局面［1-2］。因此，需要推動社會各方面實現(xiàn)快速、深遠和前所未有的變革［3］。2014年9月，可持續(xù)發(fā)展和國際關系研究所（IDDRI）在向聯(lián)合國提交的《深度脫碳路徑項目報告》中首次提出“深度脫碳”，將其描述為“通過各經濟部門碳強度急劇下降的方式實現(xiàn)能源系統(tǒng)的深刻變革”［4］。深度脫碳是從能源和經濟系統(tǒng)中消除化石燃料并破壞碳鎖定的過程，能夠為解除碳鎖定提供現(xiàn)實解決方案，進而實現(xiàn)深度減排目標［5-6］。《深度脫碳路徑項目報告》發(fā)布后，深度脫碳作為一種應對氣候變化的解決方案日益得到重視［7］，美國［8］、中國［9］、英國［10］、法國［11］、德國［12］、澳大利亞［13］等世界主要溫室氣體排放國的領先研究機構均出版了一系列深度脫碳研究報告，其中美國于2016年出臺的《深度脫碳世紀中期戰(zhàn)略》中提出的“50×80目標”（即到2050年，美國溫室氣體排放量相比2005年至少減少80%）被視為深度脫碳發(fā)展的重要里程碑［14］。然而，由于氣候變化造成的惡劣影響比預期更為強烈、迅速。2021年，第26屆聯(lián)合國氣候變化大會（COP26）提出“如果要將全球氣溫上升限制在1.5 ℃以內，全球碳排放量需要在未來十年減半，并在本世紀中葉實現(xiàn)凈零碳排放”，深度脫碳的目標則需轉變?yōu)榈奖臼兰o中葉實現(xiàn)“凈零排放”［15-16］。許多國家在認識到實現(xiàn)“凈零排放”的必要性后，積極制定了深度脫碳方案及實施路徑，深度脫碳成為各國科學應對氣候變化、實現(xiàn)“凈零排放”的必由之路［17-18］。

深度脫碳是一個新興研究主題，國內學者對深度脫碳的研究剛剛起步。以“深度脫碳”為關鍵詞的研究在中國知網(wǎng)“CSSCI核心數(shù)據(jù)庫”進行“主題”檢索，檢索時間為2022年2月15日，共檢索到4篇文獻，包括《中國深度脫碳路徑及政策分析》［19］、《中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉型路徑研究綜合報告》［20］（項目綜合報告編寫組，2020）、《碳中和技術經濟學的理論與實踐研究》［21］和《碳中和目標下CCUS技術發(fā)展定位與展望》［22］。可見，現(xiàn)有研究缺乏對深度脫碳研究的系統(tǒng)評述，不能從整體上揭示深度脫碳的研究動態(tài)，不利于及時把握深度脫碳研究主題和趨勢，不利于我國學習和借鑒有益成果推動“雙碳”目標實現(xiàn)?；诖耍紫仁崂砹松疃让撎純群吞卣?。在此基礎上，對深度脫碳學術文獻以及國際組織、研究機構等發(fā)布的前沿報告進行深度閱讀，梳理出深度脫碳領域的研究主題。之后，使用文獻計量方法對深度脫碳研究的演進趨勢進行分析。最后，從研究視角、研究方法與范式、研究內容三方面提出了深度脫碳研究對中國的啟示。

1 深度脫碳內涵與特征

自可持續(xù)發(fā)展和國際關系研究所（IDDRI）2014年提出深度脫碳這一新概念后，學者們圍繞深度脫碳的內涵及相關問題展開了研究。Felder等［23］提出，深度脫碳旨在實現(xiàn)整個能源系統(tǒng)的根本性變革，其范圍涵蓋能源供應側和需求側，包括工業(yè)、交通、建筑、農業(yè)、土地使用和林業(yè)等在內的所有碳排放源。Holmes等［16］認為，企業(yè)和個人未來將通過新技術應用、系統(tǒng)改造和行為改變實現(xiàn)碳減排，深度脫碳能夠實現(xiàn)能源系統(tǒng)和社會發(fā)展的根本性轉變。Linton等［17］認為，深度脫碳在實現(xiàn)整個社會系統(tǒng)性變革的過程中要考慮氣候適應、社會公平和制度轉型等問題，深度脫碳路徑應包括提高能源效率、電力供應脫碳、應用清潔電力、零碳燃料以及負排放技術。由于深度脫碳提出的時間短，如何界定深度脫碳的內涵尚未達成共識，現(xiàn)有研究關于深度脫碳內涵的探討主要從以下三方面展開：①從目標來看，由于將溫室氣體凈排放量減少80% ～ 100%是緩解氣候變化最極端影響的必要條件，因此，深度脫碳的目標是實現(xiàn)深度減排，深度減排區(qū)間為80% ～ 100%［24-26］。②從實現(xiàn)路徑來看，由于技術、制度和機構等各種要素之間交互作用，使得化石燃料主導的能源系統(tǒng)形成且在不斷自我強化的“碳鎖定”［6］，深度脫碳主要通過技術、社會和政策等路徑破壞化石燃料在整個社會中持續(xù)使用、相互依存并強化的狀態(tài)［18，27-29］，其中，能源效率、脫碳電力、電氣化和燃料替代為深度脫碳的主要支柱［30-33］。③從涉及領域來看，深度脫碳中能源系統(tǒng)的深刻變革主要指電力、工業(yè)、交通、建筑等領域的脫碳轉型［34-38］。綜上可知，深度脫碳本質上是通過技術、社會和經濟政策等路徑，推動部署大量脫碳技術（包括減碳、零碳和負碳技術）取代原有低效、碳密集型的能源基礎設施和終端設備，以實現(xiàn)整個能源系統(tǒng)從高碳排放型過渡為與“凈零排放”配套［4，29，39］。

深度脫碳的特征可以根據(jù)其與脫碳的差異去把握。深度脫碳與常見的脫碳都是實現(xiàn)“碳中和”的技術路徑和過程，但二者具有本質區(qū)別。脫碳是由Ausubel［40］于1995年首次提出的概念，他認為脫碳是一次能源碳強度降低的過程，通常指電力、工業(yè)和運輸?shù)炔块T二氧化碳排放量的減少。相比脫碳，深度脫碳“涵蓋范圍”和“路徑規(guī)劃”兩方面的特征決定了深度脫碳是一種更高級的脫碳過程：首先，涵蓋范圍上，能源系統(tǒng)在社會、技術和制度系統(tǒng)之間具有多重反饋［41］，因此，深度脫碳是一個社會技術項目［16，18］，涵蓋了能源系統(tǒng)和社會的根本性轉變，對技術體系、政策、社會、制度等技術要素和非技術要素都提出了根本性的轉型要求，需要與深度脫碳的能源系統(tǒng)相匹配［18，28，42］，而脫碳并未要求非技術要素的根本性轉變。其次，在路徑規(guī)劃上，深度脫碳路徑會通過積極部署與“凈零排放”情景相兼容的技術，摒棄短期內實現(xiàn)“增量減排”但在長期面臨高碳鎖定風險的“死胡同”投資，最大程度避免能源系統(tǒng)的碳鎖定，由此，為實現(xiàn)“2030目標”所付出的行動將為在長期實現(xiàn)“凈零排放”奠定基礎［29］，而一般的脫碳路徑下，短期減排措施也被納入其路徑規(guī)劃，會帶來因高碳鎖定而無法實現(xiàn)“凈零排放”的風險。

2 文獻檢索、整理與分析

以TITLE-ABS-KEY=“Deep Decarbonization” OR “Deep Decarbonisation”為檢索表達式在Scopus數(shù)據(jù)庫（全球最大的文摘和引文數(shù)據(jù)庫）中進行檢索，檢索日期為2022年2月15日，文獻類型為期刊論文（Article）和綜述（Review），檢索期限為2014年9月至2021年12月（以“深度脫碳”首次提出的時間為起始檢索時間），共得到278篇文獻。梳理文獻發(fā)現(xiàn)，部分文獻盡管在摘要中出現(xiàn)了“深度脫碳”表述，但并未將“深度脫碳”作為其主要研究主題。據(jù)此，論文對檢索到的278篇文獻進行了深度閱讀，排除了15篇無關文獻，最終得到263篇文獻。從年度發(fā)文量來看，2015年僅有2篇文獻，2021年深度脫碳發(fā)文數(shù)量已經增長至89篇，深度脫碳年度發(fā)文量變化趨勢如圖1所示。由圖1可知，隨著世界各國對氣候變化、脫碳、碳中和等議題的關注，深度脫碳文獻數(shù)量總體上呈現(xiàn)指數(shù)型迅速增長趨勢。從文獻國別分布來看，美國是深度脫碳文獻發(fā)表數(shù)量最多的國家（87篇），伴隨美國2019年11月開啟“至2020年11月正式退出《巴黎協(xié)定》”的進程，深度脫碳文獻發(fā)表量在2020年大幅減少，2021年美國重返《巴黎協(xié)定》又使得當年文獻發(fā)表量開始增加。

圖1 深度脫碳年度發(fā)文量趨勢

3 深度脫碳研究主題

對檢索到的深度脫碳文獻進行深度閱讀，同時結合國際組織、研究機構發(fā)布的前沿報告內容，將深度脫碳領域的研究主題歸納為深度脫碳面臨的挑戰(zhàn)、深度脫碳技術路徑、面向深度脫碳的政策研究以及深度脫碳的成本和效益評估四類。

3.1 深度脫碳面臨的挑戰(zhàn)

實現(xiàn)深度脫碳主要面臨技術、經濟、市場和制度四類挑戰(zhàn)。

（1）技術挑戰(zhàn)主要在技術成熟度、商業(yè)化和配套基礎設施建設方面。許多低碳技術、負排放技術仍處于研發(fā)、試點或示范階段，氫基鋼鐵生產或BECC等技術進入市場并大規(guī)模商業(yè)化的時間表不明確。此外，終端用能領域的大規(guī)模電氣化轉型、燃料替代以及負排放技術的部署都需要配套的基礎設施，如擴展電網(wǎng)容量，氫生產、分配和儲存，以及碳運輸和儲存基礎設施［43］。

（2）經濟挑戰(zhàn)主要在脫碳成本方面。雖然許多脫碳技術的應用成本尚不完全清楚，但現(xiàn)有研究表明，長期來看，實現(xiàn)深度脫碳能夠節(jié)省能源支出和運營成本，也具有環(huán)境協(xié)同效益和健康協(xié)同效益，可以抵消一部分脫碳成本，但深度脫碳的經濟成本高于一切既有脫碳情景的經濟成本［44-46］。

（3）市場挑戰(zhàn)主要在綠色溢價和企業(yè)競爭力方面。社會公眾和產業(yè)部門普遍缺乏為氫基鋼或低碳水泥等脫碳材料支付溢價的意愿，深度脫碳將給轉型過程中的企業(yè)帶來商業(yè)模式、市場份額、消費者接受度等方面的不確定性［16］。此外，產業(yè)脫碳轉型將重塑產業(yè)鏈以及企業(yè)價值鏈，會給企業(yè)的市場競爭帶來不確定性［37，42］。

（4）制度挑戰(zhàn)主要在項目審批和協(xié)調障礙方面。深度脫碳涉及的能源基礎設施建設是長期的系統(tǒng)性規(guī)劃，環(huán)保、基礎設施建設等方面的政府許可和審批時間長，加之環(huán)保、工業(yè)、住建等政府管理部門之間常常存在協(xié)調障礙，因此，實現(xiàn)深度脫碳必然面臨項目規(guī)劃、審批以及部門協(xié)作等方面的制度障礙［43，47］。

由“能源系統(tǒng)深刻變革”主導的深度脫碳是一個高度復雜的過程，必然面臨許多重大問題與挑戰(zhàn)。論文通過從技術、經濟、市場和制度四方面總結了深度脫碳面臨的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)能否得到有效應對對于未來30～40年實現(xiàn)深度脫碳至關重要。深度脫碳是一個長期的系統(tǒng)性工程，實現(xiàn)深度脫碳的過程中除了面臨上述四方面挑戰(zhàn)外，還會面臨供應鏈脫碳、碳泄漏、資金來源、法律監(jiān)管、能源安全等問題，并且隨著深度脫碳的實施，必然會出現(xiàn)新的、無法預期的困難與挑戰(zhàn)。因此，分析、識別深度脫碳在多個維度上面臨的挑戰(zhàn)，做好前瞻性應對預案，是一項長期工作。

3.2 深度脫碳技術路徑

脫碳的技術密集性特征決定了深度脫碳需要以技術路徑作為主要支柱［48］。IDDRI發(fā)布的《深度脫碳路徑：2015綜合報告》指出能源系統(tǒng)實現(xiàn)深度脫碳的主要支柱為節(jié)能和提高能效、低碳電力、燃料替代；國際能源署（IEA）2020年發(fā)布的《能源技術展望2020》報告［49］中確定的四個關鍵脫碳戰(zhàn)略為終端用能部門電氣化、可再生能源發(fā)電、系統(tǒng)部署CCUS技術和可持續(xù)的替代燃料；能源轉型委員會（ETC）2020年發(fā)布的《使命成為可能——實現(xiàn)凈零經濟》報告［50］對實現(xiàn)各經濟領域脫碳需要的主要技術進行了綜述與規(guī)劃，確定了零碳發(fā)電、大規(guī)模電氣化、提高能效、提高材料效率等八項優(yōu)先事項。綜合分析以上國際組織和研究機構報告中確定的關鍵技術措施，可將深度脫碳的技術路徑歸納為節(jié)能提效、終端用能領域電氣化轉型、脫碳電力系統(tǒng)、可持續(xù)的替代燃料以及負排放技術。

3.2.1 節(jié)能提效

節(jié)能提效通過能效措施減少低碳燃料和電力需求以實現(xiàn)減排，屬于深度脫碳中、短期的主要技術路徑之一，并將在實現(xiàn)“凈零排放”的過程中持續(xù)發(fā)揮作用［39］。節(jié)能提效路徑有潛力以“負成本”實現(xiàn)減排，即能效措施的投資成本小于能效措施帶來的減排收益。但如果不進行能源供給側的脫碳，能效措施僅能抑制碳排放的快速增長，而無法實現(xiàn)排放量的大幅下降［51-52］。研究表明，能效措施在不同用能部門的重要程度不同：工業(yè)部門的能源脫碳發(fā)生較晚，能源效率一直占主導地位，但能源密集型行業(yè)中，即使大規(guī)模應用能效措施，也只能實現(xiàn)15%～30%的減排量，因此需要開發(fā)新的“突破性技術”［37］；建筑部門的能效措施主要集中在照明、取暖、制冷等方面，但能源效率的貢獻一直很小，主要依賴能源脫碳進行減排；在交通部門，短期內車輛技術創(chuàng)新以及能效水平的提升能夠帶來最為顯著的減排，但長期主要依靠大規(guī)模部署電動汽車［53-54］?？梢?，節(jié)能提效在不同部門中發(fā)揮作用的程度是不同的：節(jié)能提效在工業(yè)部門深度脫碳中占主導地位，但僅能實現(xiàn)中短期改善，還沒有形成現(xiàn)實可行的深度脫碳方案，在交通部門僅短期內有效，而在建筑部門能夠發(fā)揮的作用有限。

3.2.2 終端用能部門電氣化轉型

終端用能部門電氣化轉型是實現(xiàn)深度脫碳的主要技術路徑，其中交通部門電氣化轉型的研究集中在公路客運領域。據(jù)測算，電動汽車的全生命周期排放約占內燃機汽車排放量的一半［55］，且在電網(wǎng)完全脫碳的情況下，交通部門的大規(guī)模電氣化轉型會形成可觀的社會效益［56］。由于車輛的高里程和重載要求，中重型車輛電氣化還存在困難，但正在逐步改善［57］。工業(yè)部門的電氣化轉型具有快速減排潛力，但是，由于電氣化轉型會帶來工業(yè)用電需求的大幅增加［58］，同時需要開發(fā)和引入新的核心工藝、技術和設備等根本性的技術變革［45］，因此電氣化轉型對于工業(yè)部門來說屬于中長期技術路徑。在建筑部門電氣化轉型方面，研究認為，建筑運行階段的電氣化轉型研究主要集中在供暖系統(tǒng)上，供暖系統(tǒng)從傳統(tǒng)的鍋爐供暖快速轉向電熱泵供暖將實現(xiàn)大幅減排，Brockway等［59］的研究表明，相比于鍋爐供暖，電熱泵可以將家庭用于熱水和取暖的碳排放量分別減少50% ～ 70%和46% ～ 54%。但電熱泵的大規(guī)模應用可能給電網(wǎng)造成壓力，應進一步改進電熱泵技術以提高技術的成本效益［60-61］。此外，從建筑全生命周期的視角來看，建筑材料生產、運輸以及施工設備的電氣化會實現(xiàn)更大程度的減排［62］。終端用能部門實現(xiàn)大規(guī)模的電氣化轉型是實現(xiàn)深度脫碳的必要舉措，但轉型面臨的關鍵制約因素是“實現(xiàn)電氣化的速度”，這將直接影響終端用能部門實現(xiàn)深度脫碳的時間。實踐中，受到成本（更換供暖設備）、技術（客運車輛脫碳）和大規(guī)模的基礎設施改造（將加油站轉變?yōu)槌潆娬荆┑纫蛩氐闹萍s，可能很難激勵終端用能部門快速地實現(xiàn)轉型。

3.2.3 脫碳電力系統(tǒng)

作為終端能源載體，交通、建筑等終端用能部門實現(xiàn)深度脫碳均依賴脫碳電力，同時，終端用能部門的電氣化轉型也將加劇電力部門碳管理壓力［35］，因此，脫碳電力系統(tǒng)在深度脫碳路徑中起著核心作用［63］。電力系統(tǒng)實現(xiàn)深度脫碳需要可再生能源在電力系統(tǒng)中的高度滲透，電力系統(tǒng)必須從傳統(tǒng)的火電為主轉型為以可再生能源發(fā)電為主［64］。總的來看，現(xiàn)有研究主要從以下三方面研究電力系統(tǒng)脫碳轉型問題。

一是電力系統(tǒng)轉型過程中化石燃料電廠轉型。在具有高比例可變可再生能源的脫碳電力系統(tǒng)中運行燃煤電廠存在困難，部分學者建議逐步淘汰燃煤電廠，Kefford等［65］指出需要進一步考慮強制淘汰燃煤電廠，但強制淘汰會使過去5年內建成的燃煤電廠僅運行了預期壽命的一半就面臨淘汰，可能會在美國、歐盟、中國和印度造成5 410億美元的資產損失。有學者建議，可以在化石燃料電廠配備CCS技術以減少排放［66］，且保留下來的熱電廠在脫碳電力系統(tǒng)也可發(fā)揮作用。

二是如何應對電力系統(tǒng)轉型過程中峰值負荷、發(fā)電間歇性等問題。用能終端部門的大規(guī)模電氣化轉型會對區(qū)域電力負荷曲線、峰值產生影響，Bistline等［67］提出通過提高電力負荷靈活性、升級用能終端設備、應用部署碳去除技術應對峰值需求。儲能技術可以應對可再生能源發(fā)電間歇性問題，研究表明，如果電力系統(tǒng)的減排量超過70%，則抽水蓄能、蓄電池和氫儲能等存儲技術將在提高可再生能源滲透率、保持電力穩(wěn)定上發(fā)揮作用［68］。此外，核電、調峰機組等靈活發(fā)電措施可以作為儲能技術的替代手段應對間歇性問題［69］。

三是電力系統(tǒng)轉型過程中如何構建脫碳電力系統(tǒng)。由于風能、太陽能等資源通常位于遠離傳統(tǒng)發(fā)電廠及配套傳輸設施的地理區(qū)域，因此，需要投資新電廠和區(qū)域間傳輸能力［70］，需要通過系統(tǒng)性的電網(wǎng)整合在電網(wǎng)中增加互連電力容量，以降低電力傳輸成本［71］。分布式發(fā)電系統(tǒng)也可以作為可再生能源電力系統(tǒng)的補充，Kobashi等［72］對日本京都市的“PV+EV”（屋頂光伏+電動汽車）系統(tǒng)進行了技術經濟分析，探索了如何通過P2P電力交易和區(qū)塊鏈技術將“PV+EV”系統(tǒng)從社區(qū)級的智能微電網(wǎng)拓展成為城市級電力系統(tǒng)。

實現(xiàn)電力系統(tǒng)的深度脫碳涉及大量的基礎設施投資，目前，沒有研究具體關注這些投資應該在哪里進行、如何進行、電價如何波動等問題，未來需將研究拓展至電力系統(tǒng)的投資、電價監(jiān)管和社會影響等領域。此外，深度脫碳會帶來可再生能源在整個能源系統(tǒng)中滲透率的不斷增加。因此，需要綜合考量交通、建筑、工業(yè)等終端用能部門用電的季節(jié)性、周期性、可再生能源發(fā)電量的間歇性等屬性，保證電力系統(tǒng)的供需匹配。

3.2.4 可持續(xù)的替代燃料

可持續(xù)發(fā)展情景下，以氫、氫基燃料和生物燃料為形式的替代燃料將在2070年滿足全球最終能源需求的20%［49］。深度脫碳研究主要關注氫、氫基燃料和生物燃料三種替代燃料，相關研究如下。

有研究［73］認為，電解制氫方法成本過高，不能將氫視為電力系統(tǒng)最有前途的靈活性能源。然而，氫可以作為替代燃料向難以減排的運輸、供暖等部門供應：氫能源汽車在續(xù)航里程、充電時間等方面具有電動汽車無法比擬的優(yōu)勢，為公共汽車、重型貨車等車輛脫碳提供了可能；大規(guī)模生產氫氣可以給建筑部門提供可靠且快速響應的供暖系統(tǒng)［74］。由于氫能的使用具有部門耦合性，最終的基礎設施投資成本可以由終端用能部門分攤，從而大幅降低成本［75］。目前，世界各國普遍重視氫能在未來能源系統(tǒng)中的潛力，并提供政策支持，但氫能仍需在成本和性能方面實現(xiàn)改進［76］。

氫基燃料相關研究主要集中在氨上，與其他氫基燃料相比，氨的載氫能力更高，儲存和運輸也更為可靠和經濟。但在大多數(shù)情況下，綠氨的生產成本遠超液體化石燃料，高成本仍是氨作為替代燃料被廣泛采用的最大障礙［77］。

生物燃料在能源系統(tǒng)中有兩種用途：使用生物質發(fā)電并配備CCS技術（BECCS）作為一種碳去除技術可以抵消能源系統(tǒng)現(xiàn)有碳排放，但BECCS可能會延緩化石燃料淘汰［78］；可以在工業(yè)、運輸、供暖等部門，尤其是航空、鋼鐵生產等脫碳困難的細分領域，作為替代燃料使用，以滿足不斷增長的能源需求并加速化石燃料淘汰［79］。研究表明，大規(guī)模調動生物質資源將在促進減排和控制脫碳成本方面發(fā)揮重要作用［38，79］，但充分發(fā)揮生物燃料的脫碳潛力需要在土地利用、農業(yè)政策等方面采取有效措施保證生物質資源的充足和可持續(xù)供應［62，78］。另外，由于生物能源對土地的需求，需要在減緩氣候變化和保護自然生態(tài)之間進行權衡，對土地利用進行有效管理，以避免對生態(tài)系統(tǒng)、糧食安全的威脅［80-81］。

在一些無法實現(xiàn)電氣化的脫碳困難領域（如航運設備、工業(yè)過程等），氫、氫基燃料和生物燃料可通過替代化石燃料實現(xiàn)脫碳。但是，儲存、運輸、安全和成本等問題限制了這些替代燃料的廣泛應用。如果能夠與廉價石油競爭，大規(guī)模、低成本的替代燃料將實現(xiàn)航空、航運、水泥生產和工業(yè)這些脫碳困難領域的深度脫碳［82］。

3.2.5 負排放技術

負排放技術也稱為碳去除技術（CDR），可提高深度脫碳的靈活性，減少深度脫碳對高成本減排方案和技術的過度依賴，降低深度脫碳的成本，是實現(xiàn)深度脫碳的必備技術［63］。負排放技術主要包括碳捕集和封存技術（CCS）、具有碳捕獲能力的生物能源技術（BECCS）、直接空氣捕獲技術（DAC）、增強自然碳匯等，相關研究如下：

CCS技術目前仍處于研究和示范階段，全球只有51個大型CCS設施處于運行或在建階段，每年從電廠中捕獲和儲存的二氧化碳只有4 000萬t［83］。但多項研究表明，CCS技術對于實現(xiàn)“凈零排放”目標必不可少［84-86］，可以最大限度地減少發(fā)電和工業(yè)過程的剩余排放，也可以降低燃煤發(fā)電廠等能源基礎設施高碳鎖定和資產擱淺的風險，將在能源系統(tǒng)深度脫碳的過程中發(fā)揮重要作用［87］。

BECCS是使用可再生的生物質代替煤炭和石油，并對釋放的二氧化碳應用CCS。DAC是一項新興技術，指通過化學分離過程直接從空氣中去除二氧化碳，有可能發(fā)展成為廣泛分布的二氧化碳捕集基礎設施［85］。從短期來看，將BECCS技術和DAC技術應用于發(fā)電廠不具有成本效益［88］，但從長期來看，在電力部門部署B(yǎng)ECCS技術和DAC技術可以減少對長期儲能等技術的依賴，降低實現(xiàn)深度脫碳的總成本［63］，也有利于降低碳價格、減小GDP損失［81］。相較于DAC技術，BECCS技術能以更具成本效益的方式實現(xiàn)電力系統(tǒng)完全脫碳，但其大規(guī)模部署會使生物質供應成本上升，進而增加DAC技術的部署，尤其是在生物質資源有限的國家，將更依賴DAC技術實現(xiàn)碳去除［78，88］。

增強自然碳匯指通過生態(tài)系統(tǒng)恢復、植樹造林、再造林、森林管理和加強土壤固碳等手段實現(xiàn)碳去除。植樹造林、再造林和土壤碳封存等手段的成本相對較低，可用于無法進行碳儲存或負排放技術部署困難的國家或地區(qū)［87］。另外，由于森林砍伐是許多南美國家溫室氣體排放的最大來源，植樹造林、減少森林砍伐等增強自然碳匯手段在其深度脫碳路徑中發(fā)揮著關鍵作用［26，46］。植樹造林等增強自然碳匯手段對于短期緩解非常重要，而隨著碳價格的上漲和技術進步，更多的碳去除將來自其他負排放技術［89］。

對于嚴重依賴化石燃料的大型經濟體，特別是在一些脫碳困難的領域，負排放技術成為實現(xiàn)“凈零排放”目標必然選擇。在實現(xiàn)深度脫碳的負排放技術中，CCS技術非常重要，尤其在深度脫碳的中后期將得到大量部署，如果沒有CCS技術，則不可能實現(xiàn)“凈零排放”［90］。無論對于脫碳困難的部門，還是作為消除殘余排放的備選技術，負排放技術在深度脫碳路徑中都具有極高的應用價值。

3.3 面向深度脫碳的政策研究

面向深度脫碳的政策研究主要集中在碳定價政策、產業(yè)政策以及行為引導政策三方面。

3.3.1 碳定價政策

碳定價政策被廣泛認為是溫室氣體減排的最有效的政策，主要包括碳稅和可交易配額。研究表明，碳定價政策與強有力的能效措施結合會產生協(xié)同效應，有助于實現(xiàn)深度脫碳目標［91-92］。Van Den Bergh等［93］提出碳定價會對低碳技術創(chuàng)新產生積極影響。Alexander等［94］認為可交易能源配額政策（TEQ）是在考慮公平性基礎上控制能源消耗的最佳方式，可以通過“自愿簡化”（“去增長”或經濟受控收縮）的方式避免社會崩潰現(xiàn)象的發(fā)生。也有研究對碳定價政策的制度成本和減排效果提出質疑：Roth等［95］認為，碳稅會直接加重企業(yè)成本負擔，而且由于碳的社會成本不確定，過高或過低的碳稅都會產生無謂損失。Daggash等［96］研究發(fā)現(xiàn)，在不部署負排放技術的情況下，碳定價政策在世紀下半葉會因成本過高無法維持。Tvinnereim等［97］提出“幾乎沒有證據(jù)表明碳定價已經產生了深度減排，雖然更高的碳價格可能會帶來更大幅度減排，但政治經濟約束使其可行性受到懷疑，實現(xiàn)深度脫碳需要承認除碳定價外其他政策工具的重要作用”。

需要指出的是，政策設計往往會對“公眾感知”產生影響，包括公眾感知的直接成本、有效性和公平性。碳定價政策將碳的社會成本納入價格，可能因提升了公眾感知的直接成本而招致反對。目前，沒有經驗事實表明碳定價本身實現(xiàn)了大幅度減排，碳定價政策的有效性和可操作性也飽受爭議［95，97］?？紤]深度脫碳意味著社會全面轉型，碳定價可能更適合作為面向深度脫碳政策體系中的一種補充性政策。

3.3.2 產業(yè)政策

產業(yè)政策包括研發(fā)補貼、市場開發(fā)等產業(yè)引導政策和政府出臺的產品標準、能效義務等約束性政策。關于產業(yè)引導政策，Abdulla等［98］在研究中回顧和分析了美國政府如何將公共部門資源應用于先進核能這一關鍵零碳技術的創(chuàng)新；歐盟設立了“創(chuàng)新基金”，計劃利用歐盟碳排放交易體系（ETS）收入資助可能實現(xiàn)大幅減排的創(chuàng)新技術和項目。研究表明，有針對性地給予研發(fā)資金和市場開發(fā)等方面的支持能夠通過知識、成本和風險分擔加速創(chuàng)新技術的開發(fā)和部署［47］，尤其是在技術生命周期的早期階段，政府給予研究項目一定研發(fā)補貼可以促進產品從基礎研究向商業(yè)化階段轉移［41］。關于約束性政策，Rhodes等［99］將經合組織國家應對氣候變化實施的61項約束性政策分為可再生能源組合標準、生產排放強度標準、能效義務、燃料排放強度標準、車輛排放標準和零排放車輛銷售要求六類，并提出制定約束性政策時需要考慮可預測性、政策互動性、公平性和替代機制。

面向深度脫碳的產業(yè)政策的主要目的是通過推動技術研發(fā)、產品創(chuàng)新、市場推廣等加速能源系統(tǒng)的脫碳變革。在進行政策制定和投資決策時，要處理好“短期”目標與“長期”目標之間的關系。在短期內實現(xiàn)快速的減排但與長期深度脫碳路徑不兼容的措施可能會使減排陷入“死胡同”，短期減排措施可以作為過渡型措施，但不能作為主導，否則可能帶來擱淺資產、增加實現(xiàn)碳中和的機會成本等問題。另外，考慮到深度脫碳的復雜性，產業(yè)政策制定要充分考慮政策之間的協(xié)同效應和沖突，并評估政策在未來各種情景中的適用性和影響，進而設計穩(wěn)健和有彈性的政策體系，以發(fā)揮政策組合的協(xié)同作用。

3.3.3 行為引導政策

行為引導政策主要通過引導家庭、個人行為方式的改變減少碳排放，可為實現(xiàn)深度脫碳提供社會支持［16］。目前，家庭消費行為對全球約2/3的溫室氣體排放負有責任［100］，布倫特蘭委員會的報告《我們共同的未來》［101］強調，高收入國家的居民生活方式與可持續(xù)發(fā)展不符，必須在未來幾十年大幅減少與消費相關的排放。有研究表明，行為改變可以在減排和控制脫碳成本上發(fā)揮作用：鼓勵共享乘車、限制車輛總行駛里程等行為引導政策對于交通部門脫碳十分重要［102］，與沒有行為改變的情景相比，家庭行為改變可以使脫碳成本降低10% ～ 20%［25］。因此，需要行為引導政策幫助減少與家庭消費相關的碳排放。但個人和家庭短期、自愿的行為改變不足以支撐大幅削減消費造成碳排放，需要一個監(jiān)管框架來支持家庭消費行為的改變［103］。Moberg等［104］在研究中歸納了20項氣候政策措施的綜合清單，供政府更有效地引導家庭消費行為的改變來緩解家庭消費帶來的碳排放。由于深度脫碳是一場社會技術轉型，行為引導政策必然會在深度脫碳過程中發(fā)揮重要作用。目前的深度脫碳行為引導政策致力于通過“引導公眾日常消費行為”實現(xiàn)碳減排，未來可進一步關注公眾的碳密集型行為，如航空出行、汽車駕駛和土地利用等。

3.4 深度脫碳成本和效益評估

3.4.1 評估模型

深度脫碳成本和效益評估使用的模型可分為自下而上、自上而下和混合模型三種。自下而上模型一般用于特定部門的研究，可以分析部門內不同技術方案的效益和成本，但對于分析部門之間相互作用存在局限。自上而下模型可以分析部門之間的相互作用，但評估時容易忽略具體的技術細節(jié)，可能降低評估精度［105］。為提高評估精度，現(xiàn)有研究大多使用混合模型對深度脫碳的成本和效益進行評估，混合模型是以硬鏈接或軟鏈接將自下而上、自上而下的評估模型進行鏈接，其中，硬鏈接是直接將自上而下和自下而上的模型進行集成和優(yōu)化，但由于數(shù)據(jù)限制，通常需要簡化模型；軟鏈接則指將自下而上模型仿真結果迭代作為自上而下模型的輸入，軟連接可以縮小兩模型結果之間的差異，但需要對部門進行重組［106］。

許多研究基于模型量化分析了深度脫碳的成本和效益，但深度脫碳面臨的商業(yè)策略、制度變革、社會接受度等諸多問題難以量化和建模，需要從“質性”視角來分析論證，進而為政策制定者提供綜合、全面的決策依據(jù)。

3.4.2 深度脫碳成本

關于深度脫碳成本研究的觀點如下：一是深度脫碳路徑的成本高于一切照舊（BAU）的情景，而且越接近深度脫碳目標，脫碳成本越高，尤其是在進入深度脫碳的中后期，即當減排超過80%后進一步實現(xiàn)額外減排時，邊際減排成本將大幅增加，脫碳成本曲線將變得非常陡峭［107-108］；二是實現(xiàn)碳中和、“凈零排放”是長期目標，一旦將長期目標短期化（在短期內實現(xiàn)中長期目標），深度脫碳的成本將大幅增加，而且會造成大量擱淺資產［25］；三是在深度脫碳路徑中積極部署B(yǎng)ECC、DAC等負排放技術可能會降低深度脫碳成本，在評估脫碳成本時考慮貨幣化后的健康效益、節(jié)約的運營成本、燃料成本等也可以抵消一部分脫碳成本［79，109-110］。資源有限性約束下，脫碳成本的增加將直接對經濟發(fā)展產生沖擊，因此，需做好深度脫碳成本評估和控制，以盡可能低的成本實現(xiàn)深度脫碳目標：當逐漸接近“凈零排放”目標時，深度脫碳成本平緩增加，而不是陡然增加，避免給經濟發(fā)展帶來不穩(wěn)定和較大的機會成本，實現(xiàn)深度脫碳與經濟發(fā)展協(xié)同共進。

3.4.3 深度脫碳效益

深度脫碳效益研究包括經濟效益、環(huán)境效益和健康效益。關于經濟效益，Liu等［34］研究發(fā)現(xiàn)，中國深度脫碳路徑下，到2050年經濟碳強度將下降約91.7%（相比于2005年），實現(xiàn)碳排放與經濟增長的深度脫鉤。深度脫碳還會將就業(yè)機會和經濟價值從高碳行業(yè)轉移至低碳行業(yè)，從而有利于經濟的可持續(xù)發(fā)展［111］。環(huán)境效益與健康效益往往在研究中一同考慮，環(huán)境效益主要體現(xiàn)在深度脫碳帶來的CO2、SO2、N2O等溫室氣體以及PM2.5、PM10等污染物的大幅減少。健康效益是隨環(huán)境改善帶來因心血管或呼吸系統(tǒng)疾病死亡人數(shù)的減少，可以通過統(tǒng)計生命價值（VSL）等方法將健康效益以貨幣化進行衡量。許多研究［106，112-113］都對深度脫碳帶來的環(huán)境效益與健康效益進行了評估，并用健康效益抵消一部分深度脫碳成本。目前，關于深度脫碳效益的研究集中在經濟效益、環(huán)境效益和健康效益，但事實上，實施深度脫碳帶來的效益并不僅僅局限于此，深度脫碳還可推動經濟長遠的可持續(xù)發(fā)展、免受油價波動沖擊，以及避免遭受嚴重氣候災害等。

4 深度脫碳研究演進趨勢分析

文獻是反映科學技術進展的重要渠道［114］，過去幾十年來科學文獻數(shù)量呈指數(shù)型增長，通過逐篇閱讀文獻無法把握研究領域尤其新興研究主題的整體進展，對大量文獻數(shù)據(jù)進行分析是識別研究演進趨勢的基礎［115-117］。文獻計量分析可以借助計算機技術和學術軟件處理大量文獻數(shù)據(jù)并以可視化技術對研究趨勢進行清晰展示［118］，實現(xiàn)文獻信息“從數(shù)據(jù)到信息再到知識”的科學轉化［119］，并最大限度減少研究者因學科背景產生的潛在偏見［120-121］。陳超美教授開發(fā)的文獻計量分析軟件Citespace被廣泛應用于研究演進趨勢識別。國內外學者通?；贑itespace軟件繪制的關鍵詞時區(qū)視圖（Time-Zone View）［122-123］、時間線視圖（Time-Line View）［124-125］或突現(xiàn)探測結果［126-127］來分析特定研究領域的演進趨勢。由于Citespace的不同算法和設置會呈現(xiàn)不同的分析結果，單一方法可能造成分析結果的偏差或遺漏，綜合使用上述方法能夠更全面、準確地把握特定研究領域的演進趨勢［128-129］。因此，該研究借鑒Ye等［129］的做法，基于深度脫碳領域時區(qū)視圖和研究前沿的分析結果分析深度脫碳領域的演進趨勢。

4.1 時區(qū)視圖分析

通過分析高頻關鍵詞的時區(qū)視圖，可以探尋某領域研究熱點的演進過程和發(fā)展趨勢［130-131］。論文應用Citespace軟件的“TOP N”算法提取了深度脫碳領域263篇文獻中每年出現(xiàn)頻率最高的前30個關鍵詞，運行生成關鍵詞共現(xiàn)時區(qū)視圖（圖2）。

圖2 關鍵詞共現(xiàn)時區(qū)視圖

圖2揭示了2015—2021年深度脫碳領域的研究熱點及演進情況：①2015年，深度脫碳領域出現(xiàn)了“碳”“電力”“成本”“可再生能源”“化石燃料”“環(huán)境政策”“環(huán)境經濟學”“環(huán)境影響”等高頻關鍵詞。②2016—2017年，“脫碳”“深度脫碳”成為高頻關鍵詞，出現(xiàn)了“碳排放”“溫室氣體”“減排”“能源系統(tǒng)”“能源轉換”等深度脫碳內涵中所涵蓋的高頻詞，同時出現(xiàn)了“能源政策”“碳捕獲”“投資”“能源效率”“碳儲存”“電氣化”“儲能”“成本效益分析”“電力生產”“創(chuàng)新”等高頻詞，表明這一時期的深度脫碳領域出現(xiàn)了更加細化、具體的研究熱點。③2018—2019年，除了傳統(tǒng)的能源、電力相關高頻詞，還出現(xiàn)了“交通部門”“貿易”“氫儲能”和“生命周期分析”等高頻關鍵詞，這意味著交通部門深度脫碳、商業(yè)貿易、氫能和生命周期等熱點問題在這一時期得到廣泛關注。④2020—2021年，深度脫碳領域新出現(xiàn)的高頻關鍵詞為“經濟和社會影響”“決策”“生物能源”“氫能”“碳中和”，代表了近兩年學者們新的關注熱點。

4.2 研究前沿分析

CiteSpace的突現(xiàn)探測功能（Burst Detection）可以探測到特定時期內被引頻次出現(xiàn)爆發(fā)性增長的關鍵詞和文獻，探測結果可以作為分析研究前沿依據(jù)［129］。使用CiteSpace的突現(xiàn)探測功能對深度脫碳領域的突現(xiàn)關鍵詞（表1）和突現(xiàn)文獻（表2）進行挖掘，突現(xiàn)關鍵詞和突現(xiàn)文獻的分析結果反映了深度脫碳領域研究前沿。

表2 突現(xiàn)文獻探測結果

由表1可知，2015—2019年深度脫碳研究領域共有17個突現(xiàn)關鍵詞：2015年的突現(xiàn)關鍵詞為核能，2016的突現(xiàn)關鍵詞為為歐盟、政策實施、建模，2017的突現(xiàn)關鍵詞為創(chuàng)新、核燃料、能源轉型和公共政策，2018的突現(xiàn)關鍵詞為環(huán)境技術、污染稅和負排放技術，2019開始，學者們開始關注決策、生物能源、用能、供暖、替代能源和空氣質量。此外，從突現(xiàn)強度和突現(xiàn)時間來看，突現(xiàn)強度最高的關鍵詞為“創(chuàng)新”（突現(xiàn)強度：3.44）、突現(xiàn)時間最長的關鍵詞為“建?！保?016—2019年），說明這兩個突現(xiàn)詞相關的研究主題在深度脫碳研究領域分別具有最強和最具持續(xù)性的影響力。

由表2可知，2015—2021年深度脫碳研究領域被引頻次激增的文獻共7篇，涉及負排放技術、交通部門深度脫碳、電氣化、共享社會經濟路徑、太陽能光伏等。這7篇突現(xiàn)文獻分別于2018年和2019年開始突現(xiàn)：

2018年開始突現(xiàn)的文獻共探測到3篇，其中兩篇文獻對負排放技術在深度脫碳中的應用表達了擔憂：Fuss等［132］在研究中分析了大規(guī)模部署B(yǎng)ECC技術面臨著資源、經濟、技術和社會挑戰(zhàn)，并呼吁未來研究要快速地評估“押注”于負排放技術的風險；Anderson等［133］認為，學者們在模型假設中常用的大規(guī)模部署負排放技術情景在現(xiàn)實中可能無法實現(xiàn)，提出負排放技術是一場高風險的賭博。這兩篇文獻的突現(xiàn)強度都很高，分別為3.79和3.9，且Anderson等的研究突現(xiàn)時間延續(xù)至今，說明負排放技術在深度脫碳研究領域受到高度關注。第3篇突現(xiàn)文獻是Pietzcker等［134］使用綜合能源經濟模型預測了氣候政策對中國、美國以及全球交通部門能源需求和碳排放的影響。

2019年開始突現(xiàn)的文獻共探測到4篇，突現(xiàn)時間皆延續(xù)至今，代表著這4篇文獻的研究內容目前仍是學者們最為關注的前沿問題。其中，有2篇文獻關注了共享社會經濟路徑（SSP）：Riahi等［135］對SSP的主要特征以及基于SSP情景進行綜合評估的關鍵步驟進行了概述，Rogelj等［136］總結了能夠實現(xiàn)1.5 ℃溫控目標的SSP特征，并提出未來研究需納入更廣泛的社會偏好、政治等因素以評估共享社會經濟路徑的現(xiàn)實可行性。另外2篇文獻的研究分別研究了如下問題：Lechtenbhmer等［58］研究了歐盟基礎材料生產這一碳密集型產業(yè)實現(xiàn)電氣化的影響，Pfenninger等［137］對歐洲太陽能光伏發(fā)電的長期模式、可變性以及與電力需求的相關性進行了分析，這兩個問題都是實施深度脫碳面臨的重大難題。

4.3 演進趨勢分析

基于4.1和4.2的分析結果，結合圖1中深度脫碳年度發(fā)文量變化趨勢，將深度脫碳領域研究的演進趨勢分為兩個階段。

初期階段（2015—2018年）。該階段，深度脫碳研究領域的年度發(fā)文量較少，皆少于30篇，且處于指數(shù)函數(shù)擬合曲線的前半段，增長平緩。該階段出現(xiàn)的關鍵詞主要集中在深度脫碳的內涵詞以及能夠反映細分研究主題的關鍵詞，如“碳排放”“溫室氣體”“能源系統(tǒng)”“能源轉換”“電力”“化石燃料”“環(huán)境影響”“成本”“太陽能”“核能”“環(huán)境政策”等。此階段出現(xiàn)了大量的突現(xiàn)關鍵詞（11個，占比65%），突現(xiàn)強度最高的詞“創(chuàng)新”和突現(xiàn)時間最長的詞為“建?！本诖穗A段出現(xiàn)。在階段末期（2018年），探測到3篇突現(xiàn)文獻，其中兩篇關注負排放技術，1篇關注交通部門深度脫碳，代表了此階段學者們高度關注的前沿問題。綜合以上分析可知，本階段，深度脫碳研究的框架基本形成，初步形成了細分研究領域和研究前沿。

快速發(fā)展階段（2019—2021年）。該階段，深度脫碳研究領域的年度發(fā)文量增長迅猛，均高于50篇，且處于指數(shù)函數(shù)擬合曲線的后半段。結合此階段的文獻數(shù)量和關鍵詞共現(xiàn)關系可知，前兩個階段關注的熱點主題在此階段得到了延續(xù)。該階段新出現(xiàn)的高頻關鍵詞，如“氫儲能”“生命周期分析”“經濟和社會影響”“決策”“生物能源”“氫能”和“碳中和”，代表著深度脫碳領域的新興研究主題。從研究前沿來看，在此階段新出現(xiàn)的6個突現(xiàn)關鍵詞和4篇突現(xiàn)文獻皆從2019年開始突現(xiàn)并延續(xù)至今，“供暖”“替代能源”和“空氣質量”等突現(xiàn)詞代表著深度脫碳研究新出現(xiàn)的前沿問題。而從突現(xiàn)文獻的研究內容可以看出，這一階段，學者們開始關注社會技術系統(tǒng)、碳密集型產業(yè)電氣化以及光伏發(fā)電并網(wǎng)等深度脫碳面臨的重大難題。綜合以上分析可知，此階段，深度脫碳領域不斷涌現(xiàn)更加細化的新興研究主題，學者們也開始轉向新的研究視角。

5 深度脫碳研究的中國啟示

從“碳達峰”到“碳中和”，美國、歐盟等發(fā)達經濟體的過渡期基本為50～70年，中國僅規(guī)劃了30年時間，中國實現(xiàn)“雙碳”目標的任務非常艱巨?！半p碳”目標提出后，中共中央、國務院先后印發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》等文件，明確了“雙碳”工作的路線圖。2021年的中央經濟工作會議則將“正確認識和把握碳達峰碳中和”列為新發(fā)展階段我國面臨的新的重大理論和實踐問題之一。隨后，圍繞“雙碳”目標，國家各部委、地方各省份相關政策文件陸續(xù)發(fā)布，開展了調整產業(yè)結構、優(yōu)化能源結構、節(jié)能提效、發(fā)展循環(huán)經濟、建設碳市場、增加碳匯等一系列行動。政策推動下，中國已成為世界上最大的可再生能源生產國和使用國，截至2020年，中國碳強度比2015年下降18.8%，非化石能源消費量占一次能源消費總量的比重提高到15.9%，森林蓄積量增加到175億m3以上，分別超過18%、15%和165億m3的規(guī)劃目標［138］。盡管如此，中國目前仍是世界上最大的碳排放國，2020年的碳排放量達到106.7億t，較2019年相比增長了約1.72%［139］。中國碳排放量大且繼續(xù)增長的根本原因在于我國的經濟發(fā)展模式過度依賴化石能源系統(tǒng)，使得中國經濟發(fā)展“鎖定”在了以化石燃料為基礎的碳密集能源系統(tǒng)中，進入了“碳鎖定”狀態(tài)［6，140-141］?！疤兼i定”形成后，即使出現(xiàn)更具有環(huán)境和經濟雙重優(yōu)勢的低碳技術，基于規(guī)模報酬遞增因素產生的市場失靈和政策失靈也將阻礙低碳技術的應用和擴散，很難消除溫室氣體排放［6］。

綜上，中國深度脫碳面臨巨大挑戰(zhàn)，深度脫碳的實施必然經歷漫長、復雜、艱難的過程。中國學者研究也提出，將在未來40年內經歷一次前所未有的快速、全面深度脫碳的過程［21］，其中電力、燃料等能源供給側部門和交通、工業(yè)、建筑等能源消費側部門都要加快脫碳進程［142-143］，有效的政策工具也需要加緊配套［144］，整個社會的生產和生活方式都需要變革［20］。

深度脫碳是一項長期工程，推進深度脫碳過程中不能延續(xù)市場推動技術緩慢迭代的“跟跑”模式，而是要在重點領域開展前瞻性研究和布局，實現(xiàn)與發(fā)達國家“并跑”甚至“領跑”。深度脫碳是一個新興研究領域，經過7年的發(fā)展，深度脫碳研究領域目前處于快速發(fā)展階段，新興研究主題不斷涌現(xiàn)，該研究在深度脫碳研究主題和演進趨勢分析的基礎上，從研究視角、研究方法與范式、研究內容三方面提出了深度脫碳對我國的啟示。

5.1 在研究視角上

由深度脫碳研究主題可知，深度脫碳是涉及經濟學、環(huán)境科學和能源科學等多學科知識的綜合性研究領域。但是，現(xiàn)有深度脫碳研究多從單一學科視角對國家、區(qū)域和用能終端部門等展開宏、中觀層面的研究，缺乏跨學科、多視角的交叉融合研究。深度脫碳是全社會面臨的一場深刻變革，既有量化減排目標的硬性約束，又以“能源系統(tǒng)的根本性變革”為主要手段，因此，深度脫碳研究不能僅僅停留在宏中觀層面，而應拓展至企業(yè)、家庭、個人等微觀主體層面，對企業(yè)價值鏈脫碳、企業(yè)轉型風險和脫碳潛力、家庭及個人減排行為的驅動因素等深度脫碳問題開展跨學科、多視角研究。

5.2 在研究方法與范式上

研究方法方面，現(xiàn)有研究中，數(shù)據(jù)爬取、智能分析、文本建模等跨學科研究方法在深度脫碳研究中的應用較少，未來研究中，應綜合運用各類跨學科研究方法構建綜合模型，研究深度脫碳的核心要素與社會、技術各主要元素之間的互動關系，從而更好地支持現(xiàn)實決策；研究范式方面，在數(shù)字化轉型的新背景下，可以探索使用大數(shù)據(jù)、機器學習和仿真等新范式對深度脫碳的相關主題進行系統(tǒng)研究，如利用大數(shù)據(jù)和機器學習算法進行數(shù)據(jù)挖掘和建模以精準預測個體減排行為。

5.3 在研究內容上

首先，在技術方面，深度脫碳早期需要通過燃料轉換和效率改進等增量措施進行減排，中期需要部署目前尚未成熟且成本高昂的技術，改變運行流程、支持系統(tǒng)等，后期需要部署目前仍處實驗或探索階段的技術［43］。因此，新興技術將在深度脫碳過程中，尤其是中后期發(fā)揮至關重要的作用，政府和市場也需對新興技術進行預判和超前部署，持續(xù)優(yōu)化碳中和路徑選擇?，F(xiàn)有研究未涉及行業(yè)新興技術，更沒有關于新興技術在流程改造、智能減排管理等方面的應用研究。據(jù)此建議，未來應圍繞深度脫碳新興技術的識別、體系構建、成本效益評估等內容展開研究。其次，在制度方面，現(xiàn)有研究中鮮有涉及深度脫碳評估制度、信息發(fā)布制度、監(jiān)管制度等，無法為凈零目標的實現(xiàn)提供制度保障。深度脫碳需要全社會及其各部門整體推進。據(jù)此建議，應從法律法規(guī)、體制機制和政策措施等多方面為深度脫碳創(chuàng)造基礎條件和政策環(huán)境，開展電力、交通、工業(yè)和建筑等重點部門或領域深度脫碳的報告制度、評估制度、信息發(fā)布制度、監(jiān)管制度、責任追究制度等。此外，建議探索研究深度脫碳的激勵機制、投融資機制、碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計核算、數(shù)據(jù)管理及履約長效機制等保障制度。最后，在經濟方面，深度脫碳成本直接影響經濟增速，但忽視深度脫碳及碳中和目標，將最終影響經濟可持續(xù)發(fā)展。為處理好“發(fā)展與減排”關系，需控制深度脫碳成本，避免給經濟發(fā)展帶來不穩(wěn)定和較大的機會成本，同時，需要更全面地研究深度脫碳效益［48］。據(jù)此建議，未來研究中應關注深度脫碳成本評估、科技創(chuàng)新對脫碳成本影響等相關問題，從多方面挖掘深度脫碳可能帶來的效益，如產業(yè)競爭力，減少極端天氣、自然災害帶來損失等。在此基礎上，展開“深度脫碳成本效益評估研究”，包括深度脫碳成本效益評估框架、模型和方法，深度脫碳成本效益評估指標和評估標準等。