低碳冷鏈物流系統的研究進展

汪明喜（維龍（上海）投資管理有限公司, 上海 202156）

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

冷鏈物流行業能耗巨大，據統計全球近 1% 的碳排放來自冷鏈物流，主要來源于產品速凍、低溫保鮮、低溫加工和保溫運輸。此外，冷鏈物流已經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致嚴重的環境和社會問題，違背了低碳經濟的原則。低碳冷鏈物流系統是指把冷鏈物流的運作中產生碳排放的考慮物流管理和決策，從而實現節能減排的冷鏈物流的聯系。要求物流經營者不僅要考慮成本節約和服務水平提高，還要注重冷鏈整體碳減排，建立多目標決策體系，并實現冷鏈物流發展與節能減排的“互利共贏”[1]。本文基于低碳經濟的視角，總結了低碳冷鏈物流系統的發展現狀，分析了影響冷鏈物流碳排放的關鍵因素，并對未來低碳冷鏈物流的發展進行了展望。

1 低碳冷鏈物流系統的研究現狀

為了緩解冷鏈物流造成的高能耗與綠色經濟低排放之間的矛盾，冷鏈物流的低碳發展是實現低碳經濟和環境友好型社會的重要幫助。通過對國內外低碳冷鏈物流研究成果的總結，可以發現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、冷鏈產品的可持續運輸、冷鏈物流路徑的優化與低碳冷鏈物流聯合的優化。

1.1 冷鏈物流對溫室氣體排放影響

冷鏈的發展離不開對溫室氣體排放的影響，一些學者對冷鏈和碳排放的相關問題進行了研究。其中有學者研究了碳交易條件下的生產供應鏈規劃，通過分析分布過程中影響碳排放的因素而降低了碳排放；也有學者在充分分析碳排放計量和相關信息披露的基礎上，借鑒國外低碳供應鏈建設的相關經驗，提出了我國低碳綠色供應鏈網絡設計應考慮的關鍵問題和因素。秦新生等[2]建立了基于溫室氣體排放清單的物流企業碳足跡管理概念模型，并以某物流企業的運營現實為例，計算其有限時間內的總碳排放量，并根據計算結果對物流企業未來的碳足跡管理提出建議。

1.2 冷鏈產品的可持續運輸

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

1.3 冷鏈物流的路徑優化

隨著近年來低碳經濟的發展趨勢，國內外學者開始在冷鏈物流路徑優化中考慮碳排放，從節能低碳的角度研究有容量限制的車輛路徑問題。其中有學者擴展了負荷相關車輛路徑問題的 LDVRP 模型，以優化路徑決策并解決溫控運輸系統中的制冷排放問題；也有學者構建了以總成本最小為主要目標的生鮮農產品冷鏈運輸物流傳統車輛配送及路線優化成本優化模型。腐壞性作為一個關鍵因素也被引入到車輛分配路徑優化問題中，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化模型。

1.4 低碳冷鏈物流的聯合優化

目前國內外學者已建立多個模型以優化冷鏈物流，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化模型；也有學者結合低碳環保和冷鏈物流配送網絡整體優化的思想，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的可持續設計提出了一個優化模型，通過分析設施選址、倉儲溫度、產品溫度等供應鏈決策變量對成本、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化。

2 影響冷鏈物流碳排放的關鍵因素

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

2.1 政府補貼

政府對節能產品的補貼可以促進能源消耗和碳排放的減少，國內外研究人員研究了在特定碳減排目標下政府補貼對企業碳排放的影響。Zhang 等[6]提出了一個我域物流網絡優化模型，以實現一定的 CO2排放目標，將物流基礎設施的選擇和投資與綠色交通手段的補貼相結合。熊峰等[7]建了兩個不同組織的利潤模式下的供應鏈模式，將產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生不利甚至致命的影響，世界各國也通過制定相應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，提出了一個多準則決策分析模型，通過建立不同情景對相關指標進行評價，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 冷鏈物流企業碳減排

隨著 CO2排放和環境污染壓力的增加，冷鏈物流企業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運營中的碳排放，一種是改善物理流程，另一種是優化運營管理。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的減排問題進行了深入分析，構建了考慮碳減排目標的庫存決策模型，并以企業成本最小化為決策目標尋求最佳的庫存策略。

3 結 語

雖然現有的研究雖然充分考慮了碳排放對物流供應鏈網絡設計、管理機制和物流倉儲配送優化的影響，但大多關注的是整體網絡或供應鏈物流系統的影響。此外，冷鏈物流網絡需要進行整體的碳優化分析。構建高效、環保的冷鏈物流體系，減少物流環節的碳排放，通過碳優化實現冷鏈物流，將成為冷鏈物流可持續發展的必然趨勢。針對低碳環境下冷鏈物流面臨的挑戰，從國家和行業的角度提出如下建議。

我國應加快冷鏈物流行業碳排放交易市場的建設，制定相應的政策措施，促進冷鏈物流整體協調發展;

支持冷鏈物流基礎設施建設，支持冷鏈物流企業開展傳統冷庫節能改造，減輕企業早期投資負擔，從而促進產業的轉型升級；

將價值低碳工程的方法和技術應用于農產品加工冷鏈和低碳物流，改變能源利用方式，實現低碳運營目標;

結合冷鏈物流行業現有的政府補貼政策，可以考慮為企業設置碳排放補貼率指標，指導冷鏈物流企業確定合理的生產能力，實現碳減排預期。