省域物流作業(yè)碳排放指標(biāo)核算與比較分析

省域物流作業(yè)碳排放指標(biāo)核算與比較分析

近年來，隨著世界氣候的變化，溫室氣體（主要是二氧化碳）的減少受到了中國政府的密切關(guān)注。在2009年召開的世界氣候峰會(huì)上,我國承諾到2020年實(shí)現(xiàn)單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,并作為約束性指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃。以此為標(biāo)志,發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì),成為我國的一項(xiàng)重要國策和戰(zhàn)略重點(diǎn)。物流作業(yè)作為主要碳排放源之一,是溫室氣體減排、緩解氣候變化的重要領(lǐng)域。物流在低碳經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,一方面物流既是能源消耗大戶,又是碳排放大戶,2009年國際能源署發(fā)布的《運(yùn)輸、能源與二氧化碳:邁向可持續(xù)發(fā)展》報(bào)告顯示,全球CO2排放量約有25%來自交通運(yùn)輸,因此,降低物流作業(yè)的能源消耗,能夠有力促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展;另一方面,先進(jìn)的物流方式可以支持低碳經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式和生活方式,降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本,推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變,因此,低碳經(jīng)濟(jì)離不開現(xiàn)代物流的支撐,發(fā)展低碳物流是大勢(shì)所趨。從省域?qū)用鎸?duì)我國物流作業(yè)的碳排放量進(jìn)行核算和比較分析,更有利于從宏觀上掌控各省域物流作業(yè)碳排放量,為進(jìn)一步的省域物流作業(yè)比較分析、物流行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)確定和相關(guān)支撐政策制定奠定基礎(chǔ)。為此,本文以物流作業(yè)直接能耗法來核算碳排放量,依據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局公布的最新相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),核算出各省域2008年的CO2排放量及相關(guān)數(shù)據(jù),通過比較分析來了解各省域的能源消耗和CO2排放狀況,同時(shí),從多個(gè)角度來探討物流作業(yè)低碳化的制度性和實(shí)用性對(duì)策。1建立碳排放量最小的配送模型通過對(duì)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)分析可知,在物流碳排放量計(jì)算方面,目前的研究主要有基于油料消耗和基于運(yùn)距兩種測(cè)算方法,除此之外,Ubeda以西班牙一家領(lǐng)先的食品配送公司Eroski為例來研究綠色物流,主要包括估計(jì)環(huán)境的影響(采用基于運(yùn)距的方法來測(cè)算其配送作業(yè)碳排放量)、配送路線的重新優(yōu)化(采用新的CVRP算法來縮短運(yùn)距)、優(yōu)化環(huán)境的影響(通過建立碳排放量最小的配送模型來進(jìn)行優(yōu)化)。Piecyk采用集中討論和大規(guī)模Delphi調(diào)查方法將影響貨物運(yùn)輸需求、車輛油料消耗和相應(yīng)碳排放的因素根據(jù)不同層次的物流決策分成六大類,并構(gòu)建了三種場(chǎng)景對(duì)2020年公路運(yùn)輸碳排放量進(jìn)行評(píng)估。Hickman為倫敦市構(gòu)建了一個(gè)運(yùn)輸和碳排放仿真模型,該模型可用于分析多種政策下的執(zhí)行效果,為降低碳排放量提供參考。王曉華在低碳物流的發(fā)展對(duì)策方面,Brand提出了一個(gè)新的戰(zhàn)略運(yùn)輸、能源、碳排放和環(huán)境影響模型(UKTCM),它包含一系列涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、能源需求減少政策影響、生命周期內(nèi)的碳排放和外部成本等的運(yùn)輸—能源—環(huán)境問題,并通過三個(gè)簡(jiǎn)單政策和一個(gè)政策體系來證明模型的可行性,從而為低碳運(yùn)輸政策的制定提供理論支持。王國文從低碳物流和綠色供應(yīng)鏈的概念出發(fā),基于供應(yīng)鏈流程標(biāo)準(zhǔn),提出了以建立貫穿供應(yīng)鏈的碳排放監(jiān)督測(cè)量機(jī)制、優(yōu)化訂單量與庫存、低碳運(yùn)輸管理、低碳倉儲(chǔ)配送管理、回收與排放管理、發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)降低碳排放等管理和技術(shù)方法來構(gòu)建低碳物流體系。由此可見,低碳物流相關(guān)研究取得了豐富的成果,但從省域?qū)用鎭硌芯课锪髯鳂I(yè)碳排放量測(cè)評(píng)及減排對(duì)策的成果還比較少見。2省域碳排放量測(cè)量方法物流作業(yè)所引發(fā)的二氧化碳排放,是由于在物流作業(yè)過程中消耗各種能源和物質(zhì)所帶來的直接和間接CO2排放,物流作業(yè)消耗的物質(zhì)種類不同(如各種包裝材料、標(biāo)簽、托盤等),其生產(chǎn)和流通過程中排放的碳難以進(jìn)行統(tǒng)一核算,故本文所測(cè)算的物流作業(yè)CO2排放量是依據(jù)各省域物流作業(yè)活動(dòng)實(shí)際消耗的能源折算而成的,省域碳排放量測(cè)量模型如公式(1)所示:Qc=Qpc+Qcc+Qgc+Qec+Qhc(1)其中:Qpc為消耗石油燃料的碳排放量,Qcc為消耗煤炭所排放的碳量,Qgc為消耗燃?xì)馑欧诺奶剂?Qec為消耗電能所折算的碳排放量,Qhc為消耗熱能所折算的碳排放量。(1)省域物流作業(yè)碳量的核算物流作業(yè)過程中使用的石油燃料主要有汽油、煤油和柴油等,其主要的消耗是在運(yùn)輸和配送作業(yè)活動(dòng)中,因此,以省域內(nèi)物流作業(yè)活動(dòng)所消耗的石油燃料量來核算所排放的碳量,其核算公式見下式(2):Qpc=∑(不同燃油消耗量×CO2排放系數(shù))(2)其中:不同能源的CO2排放系數(shù)見表1所示。(2)熱的核算qcc物流作業(yè)過程中所使用的煤炭燃料主要用于為物流節(jié)點(diǎn)供熱,因此,以區(qū)域內(nèi)物流活動(dòng)所消耗的煤炭燃料量來核算所排放的碳量,其核算公式見下式(3):Qcc=∑(不同煤炭消耗量×CO2排放系數(shù))(3)(3)燃?xì)馓剂康暮怂闳細(xì)馊剂现饕糜谖锪鞴?jié)點(diǎn)供暖和燃?xì)饽茉窜囕v設(shè)備的運(yùn)輸搬運(yùn)等物流作業(yè),因此,以區(qū)域內(nèi)物流活動(dòng)所消耗的燃?xì)馊剂狭縼砗怂闼欧诺奶剂?其核算公式見下式(4):Qgc=∑(不同燃?xì)庀牧俊罜O2排放系數(shù))(4)(4)間接co排放的核算在物流作業(yè)過程中離不開電力資源,電的消耗本身不直接排放CO2,但電廠(主要是火電廠,其發(fā)電量2008年占全國總電量的80.5%,本文考慮到能源采掘、加工、存儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中的CO2溢散排放,故不考慮其他能源方式的發(fā)電,直接將火電廠的CO2排放系數(shù)作為電能的CO2排放系數(shù))發(fā)電過程中會(huì)導(dǎo)致CO2的排放,屬于間接碳排放,因此,需要先核算出電能的CO2排放系數(shù),再根據(jù)省域內(nèi)物流活動(dòng)所消耗的電量來核算所排放的間接CO2量,其核算公式見下式(5):Qec=電能消耗量×CO2排放系數(shù)(5)其中:電能的CO2排放系數(shù)的計(jì)算公式為:CO2排放系數(shù)=∑火電廠能源消耗量×各能源的CΟ2排放系數(shù)火電發(fā)電總量,電能的CO2排放系數(shù)見表1所示,本結(jié)果根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2009》中2008年的全國火電廠消耗的能源量和總發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。(5)省域能耗及能耗在我國北方省域,為了確保正常的物流作業(yè),需要對(duì)物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供暖,這就需要消耗熱能,供暖本身不直接排放CO2,但供熱廠產(chǎn)熱過程中會(huì)導(dǎo)致CO2的排放,屬于間接碳排放,因此,需要先核算出熱能的CO2排放系數(shù),其核算公式見式(6),由于每個(gè)省域所消耗的能源和供應(yīng)的熱能差別較大,根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2009》中2008年各省域的熱能耗能和供應(yīng)數(shù)據(jù),分別核算出統(tǒng)計(jì)年鑒中物流作業(yè)有熱能需求的各省域的熱能CO2排放系數(shù),見表2,最后,根據(jù)省域內(nèi)物流節(jié)點(diǎn)所消耗的熱能來核算所排放的間接CO2量,核算公式見式(7):熱能CΟ2排放系數(shù)=∑省域熱能廠能源消耗量×各能源的CΟ2排放系數(shù)省域供熱總量(6)Qhc=熱能消耗量×CO2排放系數(shù)(7)3省域單位物流作業(yè)量co排放量的確定根據(jù)上面的CO2排放量測(cè)量模型,采用2008年各省域的交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政業(yè)的數(shù)據(jù),核算出我國省域2008年物流作業(yè)CO2排放量,詳見表3所示,CO2排放量排名前后5名的省域見表4\所示。由表4可知,物流作業(yè)的CO2排放絕大部分都是油品類能源消耗所帶來的,其次是電能和煤炭;而且,東部發(fā)達(dá)省域的物流CO2排放量較大,而西部省域的物流CO2排放量較小,這主要與其物流作業(yè)量大小有關(guān)。由于各省域的物流作業(yè)量大小不同,單獨(dú)比較省域間的CO2排放量存在不合理性,因此還需要核算省域單位物流作業(yè)量的CO2排放量,本文采用單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量這個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行核算對(duì)比,其核算公式見式(9):單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量=省域CΟ2排放總量省域貨物周轉(zhuǎn)總量(9)根據(jù)該公式及相關(guān)數(shù)據(jù),得出各省域的單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量,詳見表3和圖1,可以看出北京的單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量最大,達(dá)到2.8624t/萬tkm,北京作為陸運(yùn)交通樞紐,擁有諸多大型的物流節(jié)點(diǎn),消耗的電能(占排放量的19.48%)和熱能(占排放量的5%)資源比其他大部分省域的要高,而作為消費(fèi)型城市其貨物周轉(zhuǎn)量又少,這可能是導(dǎo)致其單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量較其他省域高,或者是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差的原因,但這個(gè)出乎意料的結(jié)果應(yīng)該值得關(guān)注和進(jìn)一步的分析。安徽省以975.3813萬t的物流作業(yè)CO2排放量完成5843.2054億tkm的周轉(zhuǎn)量,是我國省域中單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量最少的省域。由圖1可看出,華東和華北地區(qū)的單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量較小,而西南地區(qū)則較大,因此,可以看出單位貨物周轉(zhuǎn)CO2排放量跟物流作業(yè)的地域存在一定關(guān)系。4我國物流活動(dòng)碳排放量比重明顯高于國際平均水平將表3我國各省域的CO2排放量進(jìn)行匯總,2008年我國物流作業(yè)CO2排放總量達(dá)到54565.7872萬t(未包含西藏、港澳臺(tái)地區(qū)),占我國全年能源消耗排放CO2總量的7.16%(根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2009》數(shù)據(jù)計(jì)算得2008年全國CO2總排放量為762037.6345萬t)。有報(bào)告說,全球物流活動(dòng)每年產(chǎn)生28億t的CO2,大約占人類活動(dòng)排放量500億t的5.5%。而且,世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)2009年底發(fā)布的研究報(bào)告指出,物流業(yè)如果進(jìn)行環(huán)保改革,有潛力每年為全球減少逾14億t的二氧化碳排放,大約是所有人類活動(dòng)排放量的近3%。由此看出,我國物流活動(dòng)的碳排放量比重明顯高于國際平均水平,需要大力探索適合我國國情的物流低碳作業(yè)模式和低碳發(fā)展策略。為此,本文試圖從以下5個(gè)方面來探討物流作業(yè)的低碳化發(fā)展策略。4.1低碳運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和低碳物流的關(guān)鍵運(yùn)輸是物流的主要功能之一,其CO2排放量占物流作業(yè)總排放量的70%左右,因此,發(fā)展低碳運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和低碳物流的關(guān)鍵。發(fā)展低碳運(yùn)輸?shù)耐緩街饕ā?1)新能源汽車作為運(yùn)輸車輛的“可持續(xù)發(fā)展”公路運(yùn)輸一直是我國最重要的物流運(yùn)輸方式,2009年我國公路運(yùn)輸貨運(yùn)量占總運(yùn)量的75.32%(根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2010》數(shù)據(jù)計(jì)算所得),但公路運(yùn)輸運(yùn)量小、成本高、高能耗、高排放和高污染,因此,發(fā)展新能源汽車是降低公路運(yùn)輸碳排放的關(guān)鍵所在,國家應(yīng)大力鼓勵(lì)以混合動(dòng)力、燃料電池和電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車的研發(fā)與應(yīng)用,如福田汽車推出的一款輕卡歐馬可成為零碳館指定物流用車,它是我國首款國Ⅳ柴油歐系輕卡,能全面滿足用戶領(lǐng)先可靠、領(lǐng)先安全、領(lǐng)先節(jié)油與領(lǐng)先環(huán)保的物流需求。另外,對(duì)于公路運(yùn)輸,還應(yīng)該提高能源效率、節(jié)約能源,有文章顯示,我國乘用車單位油耗比歐盟高出15%-22%,載貨汽車的單位油耗也較日本、美國都高,平均高于日本10%左右,因此,應(yīng)該著力研究運(yùn)輸車輛的節(jié)油降耗技術(shù),縮短與國外先進(jìn)國家的單位油耗差距。同時(shí),國家應(yīng)強(qiáng)制淘汰高耗落后的運(yùn)輸設(shè)備,對(duì)其給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼和低息貸款,用以購置新型低耗的運(yùn)輸設(shè)備,從而降低碳排放量。(2)提高鐵路貨運(yùn)效率,降低碳排放量據(jù)日本對(duì)各種運(yùn)輸方式的二氧化碳排放比例調(diào)查結(jié)果表明,小轎車52%、貨運(yùn)汽車31%、航運(yùn)6%、鐵路3%、航空3%、其他5%。在運(yùn)輸方式中,公路和航空運(yùn)輸耗油量大,而鐵路是耗油量最少的運(yùn)輸方式,測(cè)算表明,在等量運(yùn)輸下,鐵路、公路和航空的能耗比為1.9∶3∶18.6。因此,通過完善電氣化鐵路貨運(yùn)網(wǎng)和先進(jìn)的鐵路貨運(yùn)組織管理來提高鐵路貨運(yùn)量和運(yùn)輸效率,降低碳排放量。管道運(yùn)輸具有低損耗和低碳排放等特點(diǎn),目前主要應(yīng)用于能源領(lǐng)域的運(yùn)輸,可以通過構(gòu)建合理的管道運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化能源運(yùn)輸方式,來降低能源運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕俊?3)減少資源浪費(fèi),減輕料采用GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS(地理信息系統(tǒng))和運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)等先進(jìn)的信息技術(shù),優(yōu)化運(yùn)輸作業(yè),規(guī)避不合理的運(yùn)輸方式,減少運(yùn)力浪費(fèi)和油料耗損,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。有報(bào)道稱在航空運(yùn)營(yíng)方面,國際航協(xié)已幫助成員航空公司節(jié)省3600萬t碳排放量,通過改善航線,國際航協(xié)幫助節(jié)省了253萬t排放量。4.2減少二氧化碳排放對(duì)物流作業(yè)的設(shè)備和設(shè)施,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn),也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要方法。青島港自主研發(fā)的“門機(jī)作業(yè)自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)”,取代了傳統(tǒng)粗放的港口裝卸計(jì)量統(tǒng)計(jì)模式,在22臺(tái)各類門機(jī)上應(yīng)用后,設(shè)備作業(yè)效率提高了17.77%、能耗降低了13.08%,每年可節(jié)電143.47萬Kwh,減少二氧化碳排放1510t。馬士基航運(yùn)公司實(shí)施的倉儲(chǔ)運(yùn)輸質(zhì)量與能源效率(QUEST)方案,是一種提供全新溫度控制模式的軟件解決方案,能大幅削減冷藏集裝箱(凍柜)的能耗與二氧化碳排放量,全面實(shí)施QUEST方案后,每年將減少的二氧化碳排放量可達(dá)32.5萬t。聯(lián)邦快遞在加州奧克蘭建成了一座以太陽能為主要能源的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)中心,該轉(zhuǎn)運(yùn)中心在開始運(yùn)營(yíng)的前三年提供了超過300萬kW時(shí)的清潔能源,減少的二氧化碳排放量超過1000t。4.3節(jié)約燃油新技術(shù)通過改進(jìn)物流作業(yè)操作技能或工作方法也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,例如湖北省交通廳總結(jié)王靜20多年的駕駛經(jīng)驗(yàn),將其提煉為一套四位一體的工作方法,其主要內(nèi)容是“十九字”節(jié)油操作法、“三好三不”安全駕駛法、“六個(gè)一點(diǎn)”優(yōu)質(zhì)服務(wù)法及“三邊三勤”工作創(chuàng)新法,“王靜工作法”在湖北省推廣后,自2008-2009年兩年間,湖北省30萬輛營(yíng)運(yùn)車輛共節(jié)約燃油55440萬升,減少碳排放約合150萬t,安全事故率下降33%。另外,還有青島港的“學(xué)良節(jié)油”工作法可使拖輪油耗降低37.5%,中海運(yùn)集團(tuán)的“船舶只開單臺(tái)輔機(jī)工作法”可每天節(jié)約燃油0.4t以上。通過先進(jìn)的運(yùn)輸和配送車輛調(diào)度和管理方法,提高車輛實(shí)載率,減少空載運(yùn)輸、無效運(yùn)輸?shù)炔缓侠磉\(yùn)輸方式,提高車輛利用率,縮短送貨運(yùn)距,從而降低碳排放量。在倉儲(chǔ)作業(yè)中,通過對(duì)貨物倉位的合理分配,可以縮短存取貨時(shí)間和搬運(yùn)路徑、降低能源消耗,從而減少碳排放。這些先進(jìn)的物流作業(yè)方法只需在作業(yè)管理精細(xì)化和人員專業(yè)化上下功夫,就能取得明顯的節(jié)能減排成效。4.4鼓勵(lì)節(jié)能減排政策與激勵(lì)政策相結(jié)合,建立節(jié)能減排考核激勵(lì)機(jī)制沒有考核,就無法衡量物流作業(yè)節(jié)能減排的實(shí)施效果和進(jìn)行有效的對(duì)比分析,因此,需要構(gòu)建合理的物流作業(yè)節(jié)能減排考核指標(biāo)和考核方法,并將考核結(jié)果與激勵(lì)政策結(jié)合起來,鼓勵(lì)一線物流作業(yè)人員積極探索節(jié)能減排的技術(shù)和方法。同樣,在物流企業(yè)層面也應(yīng)該建立相應(yīng)的節(jié)能減排目標(biāo)和激勵(lì)約束機(jī)制,推動(dòng)企業(yè)切實(shí)落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo),也可考慮建立適合我國國情的低碳物流企業(yè)認(rèn)證體系,依托專業(yè)的第三方認(rèn)證和評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)對(duì)物流企業(yè)進(jìn)行低碳化認(rèn)證和評(píng)級(jí),推動(dòng)物流企業(yè)低碳化作業(yè)的實(shí)現(xiàn)。4.5舉辦低碳物流作業(yè)節(jié)能減排大賽,進(jìn)行行業(yè)發(fā)展更我國目前還沒有低碳物流作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),物流企業(yè)只是響應(yīng)政府的“節(jié)能減排”號(hào)召結(jié)合自身情況進(jìn)行這方面的探索,沒有形成一套完善的低碳作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為此,可以考慮由物流行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭,在借鑒國外相關(guān)低碳物流作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國物流行業(yè)的特點(diǎn),聯(lián)合一些低碳物流示范企業(yè),進(jìn)行這方面的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和標(biāo)準(zhǔn)制定,并進(jìn)行全行業(yè)推廣學(xué)習(xí)。同時(shí),政府部門和物流交通行業(yè)協(xié)會(huì)可以考慮舉辦區(qū)域內(nèi)的物流作業(yè)節(jié)能減排比賽,一方面可以激勵(lì)物流作業(yè)人員重視節(jié)能減排,另一方面,又