低碳冷鏈物流系統(tǒng)的研究進展

汪明喜（維龍（上海）投資管理有限公司, 上海 202156）

“低碳物流”是由低碳經(jīng)濟衍生而來的子概念，是指利用可再生能源技術(shù)、高效節(jié)能技術(shù)和管理方法，減少溫室氣體排放，提高物流資源利用效率，從而滿足低碳經(jīng)濟發(fā)展要求的物流過程。“低碳物流”的興起，對我國低碳經(jīng)濟的細化和國民經(jīng)濟實踐的深化具有重要意義。

冷鏈物流行業(yè)能耗巨大，據(jù)統(tǒng)計全球近 1% 的碳排放來自冷鏈物流，主要來源于產(chǎn)品速凍、低溫保鮮、低溫加工和保溫運輸。此外，冷鏈物流已經(jīng)被觀察到比室溫物流消耗更高的能量過度的能源消耗和溫室氣體排放將導(dǎo)致嚴重的環(huán)境和社會問題，違背了低碳經(jīng)濟的原則。低碳冷鏈物流系統(tǒng)是指把冷鏈物流的運作中產(chǎn)生碳排放的考慮物流管理和決策，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的冷鏈物流的聯(lián)系。要求物流經(jīng)營者不僅要考慮成本節(jié)約和服務(wù)水平提高，還要注重冷鏈整體碳減排，建立多目標(biāo)決策體系，并實現(xiàn)冷鏈物流發(fā)展與節(jié)能減排的“互利共贏”[1]。本文基于低碳經(jīng)濟的視角，總結(jié)了低碳冷鏈物流系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了影響冷鏈物流碳排放的關(guān)鍵因素，并對未來低碳冷鏈物流的發(fā)展進行了展望。

1 低碳冷鏈物流系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

為了緩解冷鏈物流造成的高能耗與綠色經(jīng)濟低排放之間的矛盾，冷鏈物流的低碳發(fā)展是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和環(huán)境友好型社會的重要幫助。通過對國內(nèi)外低碳冷鏈物流研究成果的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)其大致可以分為四個方面，即冷鏈物流對溫室氣體排放的影響、冷鏈產(chǎn)品的可持續(xù)運輸、冷鏈物流路徑的優(yōu)化與低碳冷鏈物流聯(lián)合的優(yōu)化。

1.1 冷鏈物流對溫室氣體排放影響

冷鏈的發(fā)展離不開對溫室氣體排放的影響，一些學(xué)者對冷鏈和碳排放的相關(guān)問題進行了研究。其中有學(xué)者研究了碳交易條件下的生產(chǎn)供應(yīng)鏈規(guī)劃，通過分析分布過程中影響碳排放的因素而降低了碳排放；也有學(xué)者在充分分析碳排放計量和相關(guān)信息披露的基礎(chǔ)上，借鑒國外低碳供應(yīng)鏈建設(shè)的相關(guān)經(jīng)驗，提出了我國低碳綠色供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題和因素。秦新生等[2]建立了基于溫室氣體排放清單的物流企業(yè)碳足跡管理概念模型，并以某物流企業(yè)的運營現(xiàn)實為例，計算其有限時間內(nèi)的總碳排放量，并根據(jù)計算結(jié)果對物流企業(yè)未來的碳足跡管理提出建議。

1.2 冷鏈產(chǎn)品的可持續(xù)運輸

在冷鏈產(chǎn)品可持續(xù)運輸方面，目前針對能源消耗對維持生鮮食品貨架期的影響，已經(jīng)確定通過降低柴油驅(qū)動蒸汽壓縮系統(tǒng)的能耗從而節(jié)約能源，并通過建立以碳排放為主要核算目標(biāo)的低碳冷鏈物流成本核算模型，為低碳經(jīng)濟時代冷鏈物流企業(yè)的成本控制。Yang等[3]提出了考慮碳稅成本的冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)擴展模型，討論了不同碳稅價格下配送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和產(chǎn)品流的設(shè)計方案深入分析了低碳物流運營的關(guān)鍵突破點，提出了貨運物流的低碳戰(zhàn)略；并以城市配送中心的物流運輸網(wǎng)絡(luò)為研究對象，建立了考慮碳稅的配送路徑優(yōu)化模型，并以城市果蔬配送為例進行模擬，研究發(fā)現(xiàn)，通過建立低碳配送網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約成本 9.2%，減少碳排放約 54.5%。

1.3 冷鏈物流的路徑優(yōu)化

隨著近年來低碳經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，國內(nèi)外學(xué)者開始在冷鏈物流路徑優(yōu)化中考慮碳排放，從節(jié)能低碳的角度研究有容量限制的車輛路徑問題。其中有學(xué)者擴展了負荷相關(guān)車輛路徑問題的 LDVRP 模型，以優(yōu)化路徑?jīng)Q策并解決溫控運輸系統(tǒng)中的制冷排放問題；也有學(xué)者構(gòu)建了以總成本最小為主要目標(biāo)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運輸物流傳統(tǒng)車輛配送及路線優(yōu)化成本優(yōu)化模型。腐壞性作為一個關(guān)鍵因素也被引入到車輛分配路徑優(yōu)化問題中，劉琳[4]針對易腐食品生鮮配送成本問題，改進了生鮮冷鏈運輸物流配送路徑優(yōu)化模型。

1.4 低碳冷鏈物流的聯(lián)合優(yōu)化

目前國內(nèi)外學(xué)者已建立多個模型以優(yōu)化冷鏈物流，其中通過考慮配送成本、碳排放和配送過程中的各種污染物建立了基于低碳綠色理念冷鏈物流路徑優(yōu)化模型；也有學(xué)者結(jié)合低碳環(huán)保和冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化的思想，建立了冷鏈物流低碳地理我位問題模型。Meneghetti[5]為冷庫自動儲存和回收系統(tǒng)的可持續(xù)設(shè)計提出了一個優(yōu)化模型，通過分析設(shè)施選址、倉儲溫度、產(chǎn)品溫度等供應(yīng)鏈決策變量對成本、能源使用和二氧化碳排放的影響，對整個冷鏈進行了評估和再優(yōu)化。

2 影響冷鏈物流碳排放的關(guān)鍵因素

隨著我國對綠色經(jīng)濟的重視，以冷鏈物流為代表的高能耗企業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。如何有效地減少冷鏈物流產(chǎn)生的碳排放具有重要意義。闡述了政府補貼、碳排放交易、以及冷鏈物流企業(yè)碳減排對碳排放的影響。

2.1 政府補貼

政府對節(jié)能產(chǎn)品的補貼可以促進能源消耗和碳排放的減少，國內(nèi)外研究人員研究了在特定碳減排目標(biāo)下政府補貼對企業(yè)碳排放的影響。Zhang 等[6]提出了一個我域物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，以實現(xiàn)一定的 CO2排放目標(biāo)，將物流基礎(chǔ)設(shè)施的選擇和投資與綠色交通手段的補貼相結(jié)合。熊峰等[7]建了兩個不同組織的利潤模式下的供應(yīng)鏈模式，將產(chǎn)生新的損失補償計劃加入合同中的彈性量，補貼模式的適宜與否會影響企業(yè)生活水平和收益的提高。

2.2 碳排放交易

2017 年 12 月，中國正式建立了全國碳排放交易市場，成為世界上最大的碳交易體系。政府對碳排放的過度控制和高碳交易價格會對碳交易體系產(chǎn)生不利甚至致命的影響，世界各國也通過制定相應(yīng)的碳稅制度和碳排放交易機制來抑制溫室氣體排放。Qin 等[8]通過研究中國東部沿海地我的配額分配，提出了一個多準(zhǔn)則決策分析模型，通過建立不同情景對相關(guān)指標(biāo)進行評價，為我域合作減少碳排放、建立碳排放交易市場提供參考。

2.3 冷鏈物流企業(yè)碳減排

隨著 CO2排放和環(huán)境污染壓力的增加，冷鏈物流企業(yè)減少碳排放也是一項重要措施。目前存在兩種方法可以減少冷鏈物流企業(yè)運營中的碳排放，一種是改善物理流程，另一種是優(yōu)化運營管理。Hariga 等[9]評估了在由工廠、倉庫、配送中心和零售商組成的多層次供應(yīng)鏈中，從運輸和儲存冷藏物品中計算碳排放的影響。Tang 等[10]對定期盤點庫存系統(tǒng)的減排問題進行了深入分析，構(gòu)建了考慮碳減排目標(biāo)的庫存決策模型，并以企業(yè)成本最小化為決策目標(biāo)尋求最佳的庫存策略。

3 結(jié) 語

雖然現(xiàn)有的研究雖然充分考慮了碳排放對物流供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、管理機制和物流倉儲配送優(yōu)化的影響，但大多關(guān)注的是整體網(wǎng)絡(luò)或供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)的影響。此外，冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)需要進行整體的碳優(yōu)化分析。構(gòu)建高效、環(huán)保的冷鏈物流體系，減少物流環(huán)節(jié)的碳排放，通過碳優(yōu)化實現(xiàn)冷鏈物流，將成為冷鏈物流可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。針對低碳環(huán)境下冷鏈物流面臨的挑戰(zhàn)，從國家和行業(yè)的角度提出如下建議。

我國應(yīng)加快冷鏈物流行業(yè)碳排放交易市場的建設(shè)，制定相應(yīng)的政策措施，促進冷鏈物流整體協(xié)調(diào)發(fā)展;

支持冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，支持冷鏈物流企業(yè)開展傳統(tǒng)冷庫節(jié)能改造，減輕企業(yè)早期投資負擔(dān)，從而促進產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級；

將價值低碳工程的方法和技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品加工冷鏈和低碳物流，改變能源利用方式，實現(xiàn)低碳運營目標(biāo);

結(jié)合冷鏈物流行業(yè)現(xiàn)有的政府補貼政策，可以考慮為企業(yè)設(shè)置碳排放補貼率指標(biāo)，指導(dǎo)冷鏈物流企業(yè)確定合理的生產(chǎn)能力，實現(xiàn)碳減排預(yù)期。