低碳冷链物流系统的研究进展

汪明喜（维龙（上海）投资管理有限公司, 上海 202156）

“低碳物流”是由低碳经济衍生而来的子概念，是指利用可再生能源技术、高效节能技术和管理方法，减少温室气体排放，提高物流资源利用效率，从而满足低碳经济发展要求的物流过程。“低碳物流”的兴起，对我国低碳经济的细化和国民经济实践的深化具有重要意义。

冷链物流行业能耗巨大，据统计全球近 1% 的碳排放来自冷链物流，主要来源于产品速冻、低温保鲜、低温加工和保温运输。此外，冷链物流已经被观察到比室温物流消耗更高的能量过度的能源消耗和温室气体排放将导致严重的环境和社会问题，违背了低碳经济的原则。低碳冷链物流系统是指把冷链物流的运作中产生碳排放的考虑物流管理和决策，从而实现节能减排的冷链物流的联系。要求物流经营者不仅要考虑成本节约和服务水平提高，还要注重冷链整体碳减排，建立多目标决策体系，并实现冷链物流发展与节能减排的“互利共赢”[1]。本文基于低碳经济的视角，总结了低碳冷链物流系统的发展现状，分析了影响冷链物流碳排放的关键因素，并对未来低碳冷链物流的发展进行了展望。

1 低碳冷链物流系统的研究现状

为了缓解冷链物流造成的高能耗与绿色经济低排放之间的矛盾，冷链物流的低碳发展是实现低碳经济和环境友好型社会的重要帮助。通过对国内外低碳冷链物流研究成果的总结，可以发现其大致可以分为四个方面，即冷链物流对温室气体排放的影响、冷链产品的可持续运输、冷链物流路径的优化与低碳冷链物流联合的优化。

1.1 冷链物流对温室气体排放影响

冷链的发展离不开对温室气体排放的影响，一些学者对冷链和碳排放的相关问题进行了研究。其中有学者研究了碳交易条件下的生产供应链规划，通过分析分布过程中影响碳排放的因素而降低了碳排放；也有学者在充分分析碳排放计量和相关信息披露的基础上，借鉴国外低碳供应链建设的相关经验，提出了我国低碳绿色供应链网络设计应考虑的关键问题和因素。秦新生等[2]建立了基于温室气体排放清单的物流企业碳足迹管理概念模型，并以某物流企业的运营现实为例，计算其有限时间内的总碳排放量，并根据计算结果对物流企业未来的碳足迹管理提出建议。

1.2 冷链产品的可持续运输

在冷链产品可持续运输方面，目前针对能源消耗对维持生鲜食品货架期的影响，已经确定通过降低柴油驱动蒸汽压缩系统的能耗从而节约能源，并通过建立以碳排放为主要核算目标的低碳冷链物流成本核算模型，为低碳经济时代冷链物流企业的成本控制。Yang等[3]提出了考虑碳税成本的冷链物流配送网络扩展模型，讨论了不同碳税价格下配送网络节点和产品流的设计方案深入分析了低碳物流运营的关键突破点，提出了货运物流的低碳战略；并以城市配送中心的物流运输网络为研究对象，建立了考虑碳税的配送路径优化模型，并以城市果蔬配送为例进行模拟，研究发现，通过建立低碳配送网络，节约成本 9.2%，减少碳排放约 54.5%。

1.3 冷链物流的路径优化

随着近年来低碳经济的发展趋势，国内外学者开始在冷链物流路径优化中考虑碳排放，从节能低碳的角度研究有容量限制的车辆路径问题。其中有学者扩展了负荷相关车辆路径问题的 LDVRP 模型，以优化路径决策并解决温控运输系统中的制冷排放问题；也有学者构建了以总成本最小为主要目标的生鲜农产品冷链运输物流传统车辆配送及路线优化成本优化模型。腐坏性作为一个关键因素也被引入到车辆分配路径优化问题中，刘琳[4]针对易腐食品生鲜配送成本问题，改进了生鲜冷链运输物流配送路径优化模型。

1.4 低碳冷链物流的联合优化

目前国内外学者已建立多个模型以优化冷链物流，其中通过考虑配送成本、碳排放和配送过程中的各种污染物建立了基于低碳绿色理念冷链物流路径优化模型；也有学者结合低碳环保和冷链物流配送网络整体优化的思想，建立了冷链物流低碳地理我位问题模型。Meneghetti[5]为冷库自动储存和回收系统的可持续设计提出了一个优化模型，通过分析设施选址、仓储温度、产品温度等供应链决策变量对成本、能源使用和二氧化碳排放的影响，对整个冷链进行了评估和再优化。

2 影响冷链物流碳排放的关键因素

随着我国对绿色经济的重视，以冷链物流为代表的高能耗企业正面临着前所未有的挑战。如何有效地减少冷链物流产生的碳排放具有重要意义。阐述了政府补贴、碳排放交易、以及冷链物流企业碳减排对碳排放的影响。

2.1 政府补贴

政府对节能产品的补贴可以促进能源消耗和碳排放的减少，国内外研究人员研究了在特定碳减排目标下政府补贴对企业碳排放的影响。Zhang 等[6]提出了一个我域物流网络优化模型，以实现一定的 CO2排放目标，将物流基础设施的选择和投资与绿色交通手段的补贴相结合。熊峰等[7]建了两个不同组织的利润模式下的供应链模式，将产生新的损失补偿计划加入合同中的弹性量，补贴模式的适宜与否会影响企业生活水平和收益的提高。

2.2 碳排放交易

2017 年 12 月，中国正式建立了全国碳排放交易市场，成为世界上最大的碳交易体系。政府对碳排放的过度控制和高碳交易价格会对碳交易体系产生不利甚至致命的影响，世界各国也通过制定相应的碳税制度和碳排放交易机制来抑制温室气体排放。Qin 等[8]通过研究中国东部沿海地我的配额分配，提出了一个多准则决策分析模型，通过建立不同情景对相关指标进行评价，为我域合作减少碳排放、建立碳排放交易市场提供参考。

2.3 冷链物流企业碳减排

随着 CO2排放和环境污染压力的增加，冷链物流企业减少碳排放也是一项重要措施。目前存在两种方法可以减少冷链物流企业运营中的碳排放，一种是改善物理流程，另一种是优化运营管理。Hariga 等[9]评估了在由工厂、仓库、配送中心和零售商组成的多层次供应链中，从运输和储存冷藏物品中计算碳排放的影响。Tang 等[10]对定期盘点库存系统的减排问题进行了深入分析，构建了考虑碳减排目标的库存决策模型，并以企业成本最小化为决策目标寻求最佳的库存策略。

3 结 语

虽然现有的研究虽然充分考虑了碳排放对物流供应链网络设计、管理机制和物流仓储配送优化的影响，但大多关注的是整体网络或供应链物流系统的影响。此外，冷链物流网络需要进行整体的碳优化分析。构建高效、环保的冷链物流体系，减少物流环节的碳排放，通过碳优化实现冷链物流，将成为冷链物流可持续发展的必然趋势。针对低碳环境下冷链物流面临的挑战，从国家和行业的角度提出如下建议。

我国应加快冷链物流行业碳排放交易市场的建设，制定相应的政策措施，促进冷链物流整体协调发展;

支持冷链物流基础设施建设，支持冷链物流企业开展传统冷库节能改造，减轻企业早期投资负担，从而促进产业的转型升级；

将价值低碳工程的方法和技术应用于农产品加工冷链和低碳物流，改变能源利用方式，实现低碳运营目标;

结合冷链物流行业现有的政府补贴政策，可以考虑为企业设置碳排放补贴率指标，指导冷链物流企业确定合理的生产能力，实现碳减排预期。