Понастоящем няма начин да направите това в етапа $project, но можете да използвате етапа $redact, за да премахнете полето условно (т.е. задавате стойността на 0, както правите във вашия пример.
db.collection.aggregate(
... matching and stuff ...
{$project: { _id: { $ifNull: [ "$user_id", 0 ] } }},
{$redact: {
{$cond: {
if: { $eq: [ "$user_id", 0 ] },
then: '$$PRUNE',
else: '$$DESCEND'
}}
}