姚冠新 李丁
摘 ?要:隨著全球氣候變化形勢的加劇,減少碳排放已經成為各個領域非常關注的問題,農產品冷鏈物流配送也不例外。當前我國農產品冷鏈物流配送的發展與低碳經濟要求尚存在差距。農產品冷鏈物流配送需要低碳化升級來實現經濟與環境共同發展。基于此,文章梳理了我國農產品冷鏈物流配送的發展現狀與問題,從碳排放角度對農產品冷鏈物流配送影響因素進行分析,探索我國農產品冷鏈物流配送進行低碳化升級的突破點,以期為我國農產品冷鏈物流配送的低碳化發展提供政策指導和參考意見。
關鍵詞:碳排放;農產品;冷鏈物流配送;綜述
中圖分類號:F273.7文獻標志碼:A
DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.11.039
Abstract: With the intensification of global climate change, the reduction of carbon emission has become an issue of great concern in various fields, and the cold chain logistics distribution of agricultural products is no exception. At present, there is still a gap between the development of agricultural cold chain logistics and the requirements of low carbon economy. The cold chain logistics of agricultural products needs to be upgraded to achieve the common development of economy and environment. Based on this, the article compares the current situation and problems of China's agricultural cold chain logistics and distribution, analyzes the factors influencing agricultural cold chain logistics and distribution from the perspective of carbon emission, explores the breakthrough point of China's agricultural cold chain logistics and distribution for low-carbon upgrading, in order to provide policy guidance and reference opinions for the low-carbon development of China's agricultural cold chain logistics and distribution.
Key words: carbon emission; agricultural products; cold chain logistics distribution; review
0 ?引 ?言
“雙碳”發展目標的提出使碳減排的任務更加緊迫和艱巨。農產品冷鏈物流作為高碳排放產業,是實現“雙碳”目標的重點領域。通常農產品冷鏈物流由加工、儲存、配送、銷售四個環節構成,在這四個環節中農產品冷鏈物流配送環節是重中之重。農產品冷鏈物流配送是指通過冷鏈物流技術,保持農產品在整個運輸過程中的溫度、濕度等,從而保證農產品的品質,將農產品從生產地送到消費者手中的過程。農產品具有季節性、易腐性等特點,流通過程中冷鏈物流配送環節的配送條件和效率對農產品的質量保障具有決定性的作用。農產品冷鏈物流配送環節決定著在質量保質期內農產品是否能“走出來”、顧客是否能“拿到手”,是整個農產品供應鏈中經濟效益與質量安全的重要保障。農產品冷鏈物流配送環節從“最初一公里”到“最后一公里”,占據整個農產品冷鏈物流過程大部分時間。并且農產品冷鏈物流運輸配送環節對全供應鏈的碳排放貢獻率最高[1],對環境影響最大[2]。“雙碳”目標的提出為農產品冷鏈物流行業賦予高效益低排放的發展新使命,要求農產品冷鏈物流行業在實現效益的同時更大力度的實現碳減排,促進產業的低碳化轉型。作為農產品冷鏈物流的主要環節,農產品冷鏈物流配送系統的低碳化轉型對農產品冷鏈物流的低碳化轉型具有十分重要的意義。因此,如何實現農產品冷鏈物流配送系統的高效益、低排放優化,已成為社會關注的重點和亟待解決的問題。
1 ?農產品冷鏈物流配送發展現狀
我國農產品冷鏈物流配送行業的經營規模有很大的發展空間[3]。近幾年中國農產品冷鏈物流配送行業正處于快速發展階段。農產品冷鏈物流配送的發展具體體現在以下三點:
市場需求增加:人民群眾的消費理念、消費習慣和結構的深刻變化為農產品冷鏈物流配送發展提供了需求保障[4]。城鎮化發展和工資水平提高使人們對食品品質的要求變高,這加大了農產品通過冷鏈方式實現由產地向城市輸送的需求;
技術水平提高:信息技術的成熟推動生鮮電商市場的發展,以電商為主體的農產品配送、自提業務,對生活節奏快的白領階層有較大吸引力。電商的崛起是農產品冷鏈物流配送發展的巨大助力[5]。此外隨著冷鏈物流技術的不斷發展和應用,國內的冷鏈物流企業具備一定的技術實力和經驗,可以提供農產品全程冷鏈物流配送服務;
政策支持與監督:政府支持農產品冷鏈物流配送的發展。2022年商務部發布《通知》將農產品冷鏈物流作為發展重點,提供資金上的引導支持[6]。同年交通運輸部發布要求完善農產品冷鏈配送設施網絡的政策。新《食品安全法》的出臺也督促農產品冷鏈體系的完善,新食品安全法對食品安全實施嚴格的管理。只有全程冷鏈才能確保農產品食品安全[7]。全程低溫保鮮的農產品冷鏈物流配送成為必然趨勢;總的來說,農產品冷鏈物流配送在我國有很大的發展潛力。
我國農產品冷鏈物流配送起步晚,雖然近幾年農產品冷鏈物流配送取得較大的發展,但與發達國家相比仍不夠完善,“雙碳”目標的提出讓農產品冷鏈物流配送的碳排放問題逐漸突顯出來。孫明明、趙秀榮等指出在農產品冷鏈物流配送方面,現有的物流網絡相對分散,技術水平較低,成本高、損耗大、能耗多[8-9]。程元棟等總結我國部分物流企業存在農產品配送路徑冗雜、效率低、高碳排放等問題,這些問題使農產品冷鏈物流配送發展現狀與低碳經濟需求存在較大差距[10]。
2 ?農產品冷鏈物流配送碳排放影響因素研究
在我國農產品冷鏈物流配送的發展過程中,低碳化是發展的必然趨勢,當前我國農產品冷鏈物流配送存在碳排放較高的問題,本文整理學者們的研究,將影響農產品冷鏈物流配送碳排放的因素總結為三大類:基礎設施設備因素、運營因素、政策因素。
2.1 ?基礎設施設備因素研究
農產品冷鏈物流配送的基礎設施設備包括道路和冷庫、冷藏車等。農產品冷鏈物流配送過程中,基礎設施設備對碳排放有很大影響。王沛珊等綜合評價中部六省農產品冷鏈可持續發展水平,發現交通線路密度、冷藏車數量、冷庫容量這三個基礎設施設備指標對農產品冷鏈可持續發展水平具有正向促進作用[11]。M Soysal等構建了一種以最小化物流總成本、最小化溫室氣體排放總量為約束的多目標線性規劃模型,結合應用發現不良基礎設施會對成本和碳排放產生負面影響[12]。目前對農產品冷鏈物流配送道路水平的研究較少,例如王曉玉認為鐵路、水路、公路的完善,有利于縮短運輸時間,減少碳排放[13]。一些學者研究了整車鐵路物流基地選址[14]、整車公水聯運網絡優化[15]問題。大多數研究主要集中在冷庫與冷藏車上。此外研究發現當前農產品冷鏈配送的冷庫建設不夠完善,存在戶外進行裝卸情況,導致產品損耗[16]。冷鏈配送車輛數量也不足,運輸短缺導致大量農產品腐爛[17]。冷鏈設備不足會增加農產品冷鏈物流配送環節碳排放,但冷鏈設備的大量建設使用同樣也消耗大量的能源,導致碳排放[18]。它雖減少腐爛而帶來的碳排量,但自身工作所增加的碳排量更多[19]。因此在農產品冷鏈物流配送環節,冷鏈設備低碳化升級很重要。馮毅等認為技術手段是達到節能減排的重要途徑[20]。一些學者在制冷劑方面進行研究。例如杜娟麗等、張繼龍認為CO2作為制冷劑非常有發展潛力[21-22]。郭珊提出一種氨和CO2雙工質循環制冷系統,能提高系統制冷效果和用能效率[23]。Liu等設計了一種相變材料外置式蓄冷車,與傳統機械冷藏車相比,該蓄冷車消耗更少的能源,產生更低的溫室氣體排放[24]。新能源的使用也是冷鏈物流設備低碳化升級的主要研究點。Mishra等使用家用分體式空調開發了一種使用太陽能的小型冷庫,發現成本更低、更簡單、更節能[25]。Sadi和Arabkoohsar也建議使用太陽能驅動冷藏系統,認為太陽能集熱器更符合環境友好型經濟的發展[26]。在新能源冷藏車的研究中學者認為新能源冷藏車能精準監控溫度,并且成本低,既節能減排、又使農產品的保鮮效果更好[27]。馮杰等比較傳統冷藏車與純電動冷藏車配送路徑方案,發現兩種方案的總成本相近,但純電動冷藏車可減少溫室氣體的排放,且享有政府補貼,更符合配送需求[28]。張佳佳等認為新能源汽車邊充電邊卸載可以降低配送車輛在冷鏈物流中的充電成本,利于實現雙碳目標[29]。
2.2 ?運營因素研究
農產品冷鏈物流配送過程中產生的碳排放量與企業的運營有關。例如農產品冷鏈物流配送模式、車輛路徑安排等都會對配送過程中產生的能源消耗產生影響。在農產品冷鏈物流配送模式的研究中,卜蘇華認為農超對接模式能降低流通環節,從而緩解效率低下、產品和能源耗損大等問題[30]。王志遠等基于物聯網、大數據等技術,建立“農超對接”的新型模式,該種模式可以減少銷售層級,降低農產品在冷鏈物流配送過程中的成本和損耗[31]。吳靜旦認為020模式存在消耗大,農產品損耗多的問題,提出了產銷直掛、完善信息技術的建議[32]。也有一些學者對幾種冷鏈物流配送模式進行碳排放比較。鮑春玲等基于綠色物流發展理念,比較傳統分區配送方式與聯合配送的路徑優化結果,發現聯合配送產生的碳排放成本和配送費用都低于分區配送[33]。雷夢等結合京津冀地區冷鏈物流配送設施情況,比較了幾種冷鏈物流配送模式,發現集成配送模式和共同配送模式能降低京津冀地區物流配送成本,提高配送效率減少資源浪費[34]。楊浩雄等、李丁等也指出共同配送不僅有利于提升物流配送作業效率,降低配送成本,還利于減少車流量的碳排放[35-36]。此外優化農產品冷鏈物流配送路徑,也能夠減少碳排放[37]。農產品冷鏈物流配送路徑優化的研究中,M Figliozzi研究了考慮時間窗約束的冷鏈配送優化問題,發現配送路程小幅度增加會減少碳排放量[38]。但是唐慧玲等認為車輛里程數增加會提高成本,所以提出配送最短距離和碳排放最小為目標的車輛路徑優化模型并求解[39]。Kwon Yongju et al、侯躍等研究多車型低碳路徑優化模型并求解[40-41]。潘茜茜等探討碳排放量與冷藏車載重之間的關系,研究冷鏈路徑優化問題[42]。范立南等、鮑春玲等把碳排放量轉化為成本,構造目標函數是總成本最小的農產品冷鏈物流路徑優化模型,并求解[43,33]。
2.3 ?政策因素
政府相關環保政策機制也會對農產品冷鏈物流配送低碳化提供思路,起促進作用[44]。“雙碳”戰略對農產品冷鏈物流配送提供導向,使其向低碳化發展[45]。為促進農產品冷鏈物流配送的碳減排目標實現,我國政府從兩方面進行調控,一是建立碳排放權交易機制,二是提倡新能源車輛應用[46]。蔡鑒明等結合碳稅政策,建立低碳經濟下的魯棒優化模型,并用遺傳退火算法求解,得出碳的增加對碳排放產生階梯狀下降影響[47]。周程等建立強制排放、碳稅與碳交易政策下配送模型,探討碳限額、碳稅率、碳交易成本、碳排放額對配送總成本、碳排放的影響。發現三種低碳政策下農產品冷鏈物流配送企業均可選擇合適策略,減少碳排[48]。張思穎等認為政府出臺新能源冷藏車補貼政策,能夠引導冷鏈物流企業購置新能源冷藏車代替燃油冷藏車,促進農產品冷鏈物流配送碳排減少[49]。
3 ?農產品冷鏈物流配送低碳化策略
通過文獻的梳理總結,對于農產品冷鏈物流配送低碳化升級的建議有以下三點。
3.1 ?夯實基礎設施,構建冷鏈物流網絡體系
與其他產品不同,生鮮農產品具有易腐性、時效性。這使農產品在冷鏈配送運輸過程中易發生產品損耗導致資源浪費。道路交通網絡和冷鏈保鮮設備的建設對減少資源浪費、減少碳排放起著基礎性的作用。推動農產品冷鏈物流配送低碳化發展首先需要增加冷鏈物流配送設施設備的數量,擴大設施設備規模,避免因設施設備不足而導致的農產品損耗。在增加設施設備的同時也要對現有的基礎設施進行低碳化改造,降低其能源消耗與碳排放水平[50]。其次需要建設完善道路交通網絡,依托當前存在的交通網絡,結合冷鏈產業布局進一步優化配置農產品冷鏈物流運輸路線,建設產銷地農產品冷鏈集配中心,推動產銷對接、城鄉全面覆蓋、交通暢通的農產品冷鏈物流網絡的形成。
3.2 ?貫徹農產品冷鏈物流配送綠色低碳發展理念,推動關鍵技術創新
雙碳目標的提出,要求農產品冷鏈物流配送堅持綠色發展理念,推進農產品冷鏈物流配送綠色低碳化是冷鏈物流企業的目標和使命。企業需要落實國家對冷庫、冷藏車等制定的能耗環保標準,對老舊高能耗冷庫、高排放冷藏車進行更新換代,逐漸采用新能源清潔能源運輸車輛和綠色裝備設施。農產品冷鏈物流配送低碳化需要從技術層面對產業進行升級,例如研發綠色高效制冷劑、新型低碳保溫材料、制冷工藝,推廣耗材無害化處理和回收利用方式。此外人才培養是技術創新的基礎,農產品冷鏈物流企業可以加強與高校、科研院所、行業協會戰略合作,以期獲得高素質專業化人才輸送,形成產學研用融合的農產品冷鏈物流配送技術研究體系[51]。
3.3 ?提高配送效率優化路徑規劃
農產品冷鏈物流配送的碳減排離不開企業的合理運營,提高冷鏈物流配送運輸效率可以降低產品損耗和不必要的資源浪費。企業可以借助互聯網、人工智能、大數據等技術,建立有效的信息交流網絡平臺,通過線上渠道來處理訂單和對配送過程中的產品信息進行遠程監控管理,這樣能夠合理地進行路線規劃及設施設備等資源的分配,從而提高農產品冷鏈物流配送效率。農產品冷鏈物流配送模式的集中化、一體化發展也能夠提高配送效率,農產品冷鏈物流企業應該積極引入專業的第三方、第四方物流企業,實現冷鏈物流配送活動的統一規劃與組織,避免因層級過多、物流活動分散而造成的高碳排放[52]。此外企業應該結合大數據技術合理規劃冷鏈物流配送的線路,減少運輸距離和時間,降低能源消耗和碳排放。
參考文獻:
[1] 陳靜,王姍,歐燦英,等. 生鮮肉類食品供應鏈碳排放測算及動態優化研究[J]. 中國農業大學學報,2020,25(6):165-182.
[2] 易虹. 考慮碳排放的冷鏈物流配送車輛路徑優化研究[D]. 成都:成都理工大學,2017.
[3] 張帆,侯慶晨. 構建電子商務環境下生鮮農產品冷鏈物流配送體系[J]. 新農業,2022(12):72-73.
[4] 任娟. 我國生鮮農產品冷鏈物流配送研究綜述[J]. 物流科技,2022,45(2):150-152.
[5] 游佳,王鶯. 生鮮農產品冷鏈物流配送模式研究[J]. 現代商業,2017(24):9-10.
[6] 徐旭初,楊威. 社交電商農產品規模化上行能力構建邏輯——基于扎根理論的案例研究[J]. 中國流通經濟,2022,36(11):38-48.
[7] ?YOUNG R. Humanitarian logistics: Meeting the challenge of preparing for and responding to disasters (review)[J]. Transportation Journal, 2012,51(3):368-370.
[8] 孫明明,張辰彥,林國龍,等. 生鮮農產品冷鏈物流配送問題及其路徑優化[J]. 江蘇農業科學,2017,45(11):282-285.
[9] 趙秀榮,崔佳. 我國生鮮農產品冷鏈物流配送路徑優化研究[J]. 農業經濟,2018(5):130-132.
[10] 程元棟,韓佰慶. 考慮碳排放成本的冷鏈物流配送車輛路徑優化[J]. 九江學院學報(自然科學版),2023,38(1):17-25,30.
[11] 王沛珊,歐陽小迅. “雙碳”目標下中部六省生鮮農產品冷鏈可持續發展水平評價[J]. 物流工程與管理,2023,45(4):85-88,108.
[12] ?M SOYSAL, J M BLOEMHOF-RUWAARD, J G A J, et al. Modelling food logistics networks with emission considerations: The case of an international beef supply chain[J]. International Journal of Production Economics, 2014,152:57-70.
[13] 王曉玉. “雙碳”目標下冷鏈物流企業高質量發展策略研究[J]. 物流科技,2023,46(4):148-150,158.
[14] 王沛,張曉東,何杰,等. 基于“庫前移”模式的鐵路商品車物流基地分層動態選址優化研究[J]. 鐵道學報,2017(9):1-9.
[15] 鄭燕,黃承鋒,張政. 長江流域汽車整車運輸路徑選擇研究[J]. 公路交通科技,2018(6):145-158.
[16] 李海波. 農產品冷鏈物流體系及配送路徑優化研究[J]. 現代食品,2022,28(5):89-92.
[17] 薛珂. 低碳經濟環境下的農產品冷鏈物流發展研究[J]. 物流工程與管理,2018,40(3):4-5.
[18] 王永琴,周葉,張榮. 考慮碳排放的農產品多級冷鏈物流網絡均衡模型研究[J]. 北京交通大學學報(社會科學版),2017,16(3):99-107.
[19] 楊磊,付小康. 低碳背景下基于系統動力學的冷鏈農產品產業分析[J]. 物流科技,2021,44(6):151-154,158.
[20] 馮毅,黃煥文. 冷庫能耗問題及結構優化[J]. 低溫與超導,2009,37(12):33-36.
[21] 杜娟麗,田紳,田長青. 冷庫制冷系統安全分析[J]. 節能技術,2015,33(1):46-50,65.
[22] 張繼龍. 自動化立體冷庫的應用現狀與發展趨勢[J]. 鐵路采購與物流,2016,11(12):36.
[23] 郭珊. 基于利用壓縮機排氣熱的CO2/NH3噴射復疊式制冷系統模擬[D]. 南京:東南大學,2019.
[24] ?LIU M, SAMAN W, BRUNO F. Computer simulation with TRNSYS for a mobile refrigeration system incorporating a phase change thermal storage unit[J]. Applied Energy, 2014,132:226-235.
[25] ?MISHRA R, CHAULYA S K, PRASAD G M, et al. Design of a low cost, smart and stand-alone PV cold storage system using a domestic split air conditioner[J]. Journal of Stored Products Research, 2020,89:101720.
[26] ?SADI M, ARABKOOHSAR A. Techno-economic analysis of off-grid solar-driven cold storage systems for preventing the waste of agricultural products in hot and humid climates[J]. Journal of Cleaner Production, 2020,275:124143.
[27] 周巧珍,丁艷. 粵東西北農產品冷鏈物流綠色高效發展研究[J]. 現代商貿工業,2020,41(17):203-204.
[28] 馮杰,史立. 生鮮產品的純電動冷藏車配送路徑問題研究[J]. 計算機工程與應用,2019,55(9):237-242.
[29] 張佳佳,史立,溫千慧. 裝卸點可充電模式下的電動汽車冷鏈配送路徑優化[J]. 制造業自動化,2020,42(7):92-96,110.
[30] 卜蘇華. 農超對接模式下農產品冷鏈物流配送研究[J]. 核農學報,2021,35(4):1008.
[31] 王志遠,歐陽甜甜. B2C環境下生鮮農產品配送創新策略研究——以超市生鮮農產品冷鏈為例[J]. 中外企業家,2019(17):95-96.
[32] 吳靜旦. 基于O2O模式的生鮮農產品冷鏈物流配送網絡創新研究[J]. 農業經濟,2019(7):133-134.
[33] 鮑春玲,張世斌. 考慮碳排放的冷鏈物流聯合配送路徑優化[J]. 工業工程與管理,2018,23(5):95-100,107.
[34] 雷夢,楊也. 京津冀地區生鮮農產品冷鏈物流配送模式研究[J]. 物流技術與應用,2019,24(9):138-141.
[35] 楊浩雄,何明珂. 虛擬共同配送系統庫存控制研究[J]. 北京工商大學學報(社會科學版),2011,26(2):43-48.
[36] 李丁,黃遠新,田紅英,等. 虛擬環境下3PL企業實施協同配送的仿真研究[J]. 物流技術,2009,28(7):117-120.
[37] 胡立和,王素杰,賓厚,等. 考慮碳排放的冷鏈物流配送路徑優化[J]. 湖南工業大學學報,2023,37(4):72-79.
[38] ?M FIGLIOZZI M. Emissions minimization vehicle routing problem[J]. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board, 2010,2197(1):1-7.
[39] 唐慧玲,唐恒書,朱興亮. 基于改進蟻群算法的低碳車輛路徑問題研究[J]. 中國管理科學,2021,29(7):118-127.
[40] ?KWON YONGJU, CHOI YOUNGJAE, LEE DONGHO. Heterogeneous fixed fleet vehicle routing considering carbon emission[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2013,23:81-89.
[41] 侯躍,楊斌,許波桅,等. 考慮碳交易的多車型運輸車輛配送路徑優化[J]. 遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2015,34(5):647-652.
[42] 潘茜茜,干宏程. 考慮碳排放的冷鏈物流配送路徑優化研究[J]. 數學的實踐與認識,2016,46(2):62-68.
[43] 范立南,董冬艷,李佳洋,等. 基于生鮮農產品的冷鏈物流配送路徑優化[J]. 沈陽大學學報(自然科學版),2017,29(2):125
-131.
[44] 張風軒,于新華. “雙碳”視域下現代綠色物流發展的綜述研究[J]. 物流技術,2022,41(9):11-14.
[45] 劉玲. 低碳經濟環境下的綠色物流管理論析[J]. 環境工程,2021,39(8):268.
[46] 白雪. 考慮碳交易與新能源車輛的多車型冷鏈物流配送優化研究[D]. 北京:北京交通大學,2021.
[47] 蔡鑒明,吳松城. 基于碳稅政策的整車物流網絡優化模型及算法研究[J]. 工業技術經濟,2020,39(7):74-82.
[48] 周程,王磊,陶君成. 考慮不同低碳政策影響的物流配送優化決策[J]. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2015,39(3):479-483.
[49] 張思穎,陳寧,李延暉,等. 低碳視角下城市冷鏈物流配送系統優化決策研究[J]. 工業工程與管理,2022,27(1):56-64.
[50] 楊維新,張瑾. 低碳經濟背景下農產品冷鏈物流發展研究[J]. 物流科技,2022,45(20):151-154.
[51] 朱玉,史訓東,楊陽,等. 江蘇省生鮮農產品低碳冷鏈物流協同發展影響因素分析——基于解釋結構模型法[J]. 中國農機化學報,2023,44(4):216-221.
[52] 姜櫻梅,王淑云,馬雪麗. 基于碳優化的農產品冷鏈物流體系研究[J]. 科技管理研究,2017,37(18):221-227.
收稿日期:2023-06-18
基金項目:江蘇省人文社科基金重點項目“生鮮農產品低碳冷鏈物流協同發展對策研究”(20GLA002)
作者簡介:姚冠新(1961—),男,江蘇啟東人,江蘇大學管理學院,揚州大學江蘇現代物流研究基地,教授,博士生導師,研究方向:農業農村經濟;李 ?丁(1997—),本文通信作者,男,江蘇宿遷人,江蘇大學管理學院碩士研究生,研究方向:農業農村經濟。
引文格式:姚冠新,李丁. 低碳視角下農產品冷鏈物流配送研究綜述[J]. 物流科技,2024,47(11):155-158.