果汁冷鏈碳排放測算與研究

(北京物資學院 北京 101149)

一、引言

近年來，物流業的調整和振興規劃為國家物流業的發展帶來了新的發展機遇，其中冷鏈物流正在逐步向集約化的方向發展，冷鏈食品的消費逐年增長，冷鏈物流的需求越來越旺盛，冷鏈市場的規模不斷擴大。據中物聯冷鏈委統計數據顯示，2017年全國冷庫總量達到4775萬噸(折合11937萬立方米)，同比增長13.7%，冷藏車保有量達到了140000臺，同比增長21.7%；預計到2020年，國內冷鏈物流市場規模將達5000億元。果汁冷鏈在其中也占有一定比重，果汁飲品作為人們生活重要組成部分，其冷鏈物流的碳排放也應該受到重視。

在碳足跡測算方面，黃英[1]對比分析了生命周期法、投入產出法及混合生命周期法等碳足跡測算方法，對不同碳足跡測算方法的優缺點進行了補充和說明；F.Al-Mansour[2]等研究了食品行業從生產到儲存和交付給最終消費者的碳足跡，但沒有更多考慮冷鏈物流環節的碳足跡；許茹楠等[3]研究果蔬冷鏈碳足跡發現冷鏈運輸、冷藏環節產生的碳足跡最多，并從燃料、制冷設備等的使用方面提出了優化措施；S.J.Jame等[4]研究了冷鏈物流不同環節的能源消耗對環境的不同影響，其研究重點主要對食品冷鏈和氣候變化的關系進行了分析；胡百靈[5]等構建了數學模型，對我國2007-2016年果蔬冷鏈物流的生產、配送及倉儲環節進行碳排放測算。

本文以果汁冷鏈為研究對象，對其具體冷鏈環節產生的碳足跡進行測算，構建相應的測算模型，分析其各環節的碳足跡，為其他學者們研究冷鏈物流行業碳足跡提供參考。

二、果汁冷鏈碳足跡測算模型

(一)預冷及包裝環節

冷鏈物流產品加工環節主要對產品進行預冷、清潔及包裝，其產生的碳足跡CF加工的來源主要是電能消耗。我國區域電網平均排放因子由國家發展和改革委員會應對氣候變化司組織國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心確定，侯萍[6]等更為精確的得出了中國區域電網產品碳足跡平均碳排放因子。

(二)冷鏈運輸環節的碳足跡

在冷鏈物流運輸環節的碳排放由車輛行駛中的碳排放CF1以及制冷產生的碳排放CF2構成。運輸過程中根據車輛單位運輸里程及平均油耗狀況放進行計算冷鏈物流運輸使用柴油時，1L柴油碳排放2.630kg，得出小型貨車、重型貨車的碳排放因子分別為0.4384kgCO2/km、0.7514kgCO2/km。

CF運輸=CFp*Sp+FBp*Sp

其中：CFp為p類運輸設備制冷對應的單位里程度量的碳排放因子；Sp為p類運輸設備的單位運輸里程；FBp為p類冷藏運輸設備類型對應的單位里程度量的碳排放因子；Sp為p類冷藏運輸設備的運輸里程。

(三)倉儲環節的碳足跡

冷鏈倉儲環節產生的碳足跡CF倉儲來源主要是冷庫制冷、照明、滅菌燈等電能消耗產生的碳足跡。James S J[7]等計算出冷庫單位體積年耗電量是57.9kW·h，則冷庫單位體積日耗電量Ev為0.1586kw·h。計算公式如下：

CF倉儲=V*k*Ev*F*ts

其中：V表示冷庫容積；k表示冷庫利用率；F為電力碳排放因子；ts為產品進行冷鏈物流倉儲的時間。

(四)銷售環節的碳足跡

銷售環節的碳足跡CF銷售主要是產品在超市、零售店的陳列柜銷售以及冷凍保鮮柜暫存時產生的。S.A.Tassou[8]等對面積低于280m2的零售商店進行研究，得出其單位面積的年耗電量平均為1480kW·h/m2。由此得出零售店單位面積日耗電量Es平均為4.055kW·h/m2。該環節碳足跡計算公式為：

CF銷售=(S1*h1*k1*tm1+S2*h2*k2*tm2)*Es*F

其中：S1，S2分別為零售店陳列柜、冷凍保鮮柜面積；h1、h2分別為陳列柜、冷凍保鮮柜高度；k1、k2分別為陳列柜、冷凍保鮮柜的利用率；tm1、tm2分別為產品在陳列柜擺放時間以及冷凍保鮮柜暫存時間。

(五)結果分析

本文選取某典型果汁生產企業調查數據以及有關行業內平均值作為參考數據，對碳排放測算模型進行驗證，以1噸果汁為測算單位，分別得出預冷加工環節碳排放為，運輸環節碳排放為232.17噸，倉儲銷售環節碳排放為3.237噸。從測算結果可以看出，運輸階段的碳足跡約占整個冷鏈的94.9%；加工階段產生的碳足跡約占總量的3.36%；而倉儲及銷售環節僅占總量的1.74%。在果汁冷鏈中，冷鏈運輸環節產生的碳足跡最多，這是由于運輸過程車輛行駛、制冷設備的使用都需要消耗燃油，而且冷藏果汁屬于全程冷鏈運輸，保持運輸設備內較低的溫度也需要消耗燃油，因此運輸階段的碳足跡貢獻最大；在預冷加工環節，將新鮮水果經過榨汁、離心、殺菌等多個步驟才能加工成冷藏果汁，這些加工設備均需要消耗一定電能，因此該階段產生的碳足跡較多；在銷售環節，由于擺放時間較短，故產生的碳足跡很少；在倉儲環節，由于冷庫利用率低導致存放的果汁成品有限，且果汁冷藏時間較短，因此該階段碳足跡貢獻最小。

三、總結

隨著國家對生態環境建設提出新標準，各個行業逐步轉向綠色發展軌道。冷鏈物流行業的碳排放仍沒有得到非常多的關注。本文最后得出果汁冷鏈運輸環節產生的環境影響最大的結論，有利于冷鏈物流企業針對性地進行節能減排，從而實現環境及經濟效益的協同發展。對學術界冷鏈物流碳排放的相關研究奠定一定的理論基礎，為冷鏈物流企業碳排放控制提供了一定參考。