中国省域物流作业的CO2排放量测评及低碳化对策研究

摘要 物流活动是主要碳排放源之一，是温室气体减排、缓解气候变化的重要领域，从省域层面对我国物流作业的碳排放量进行核算和比较分析，对于从宏观上掌控各省域物流作业碳排放量及省域物流作业节能减排目标确定具有重要的意义。本文首先给出了省域物流作业CO2排放量测量模型，测算了不同能源的CO2排放因子及排放系数。然后，以物流作业直接能耗法核算我国各省域2008年物流作业的CO2排放指标，包括各省域的CO2排放量和单位货物周转CO2排放量，对比分析发现：我国省域之间物流活动产生的CO2排放量存在着地域不平衡性，CO2排放量中东部大部分省域要高于西部省域，而单位货物周转CO2排放量西部大部分省域要高于中东部省域。最后，根据物流作业的特点，分别从发展低碳运输、探索物流作业的技术性减碳方法、实行精细化物流作业管理、建立完善的节能减排考核与激励约束机制、制定低碳物流作业标准与打造低碳物流示范企业等五个主要的方面，阐述了我国物流作业的低碳化对策，以期促进我国低碳物流的发展。

关键词 省域；低碳；物流作业；碳排放量

中图分类号 F206 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2011）09-0081-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.09.014

近年来，随着全球气候的变暖，温室气体（主要是二氧化碳，CO2）的减排受到我国政府的密切关注。在2009年召开的世界气候峰会上，我国承诺到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。以此为标志，发展以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济与生态经济，成为我国的一项重要国策和战略重点。物流作业作为主要碳排放源之一，是温室气体减排、缓解气候变化的重要领域。物流在低碳经济中占有重要的地位，一方面物流既是能源消耗大户，又是碳排放大户，2009年国际能源署发布的《运输、能源与二氧化碳：迈向可持续发展》报告显示，全球CO2排放量约有25％来自交通运输［1］，因此，降低物流作业的能源消耗，能够有力促进低碳经济发展；另一方面，先进的物流方式可以支持低碳经济的生产方式和生活方式，降低经济运行成本，推动区域经济增长方式转变，因此，低碳经济离不开现代物流的支撑［2］，发展低碳物流是大势所趋。从省域层面对我国物流作业的碳排放量进行核算和比较分析，更有利于从宏观上掌控各省域物流作业碳排放量，为进一步的省域物流作业比较分析、物流行业节能减排目标确定和相关支撑政策制定奠定基础。为此，本文以物流作业直接能耗法来核算碳排放量，依据国家统计局公布的最新相关统计数据，核算出各省域2008年的CO2排放量及相关数据，通过比较分析来了解各省域的能源消耗和CO2排放状况，同时，从多个角度来探讨物流作业低碳化的制度性和实用性对策。

1 相关研究综述

通过对国内外相关文献分析可知，在物流碳排放量计算方面，目前的研究主要有基于油料消耗［3］和基于运距［4］两种测算方法，除此之外，Ubeda以西班牙一家领先的食品配送公司Eroski为例来研究绿色物流，主要包括估计环境的影响（采用基于运距的方法来测算其配送作业碳排放量）、配送路线的重新优化（采用新的CVRP算法来缩短运距）、优化环境的影响（通过建立碳排放量最小的配送模型来进行优化）［5］。Piecyk采用集中讨论和大规模Delphi调查方法将影响货物运输需求、车辆油料消耗和相应碳排放的因素根据不同层次的物流决策分成六大类，并构建了三种场景对2020年公路运输碳排放量进行评估［6］。Hickman为伦敦市构建了一个运输和碳排放仿真模型，该模型可用于分析多种政策下的执行效果，为降低碳排放量提供参考［7］。王晓华在低碳物流的发展对策方面，Brand提出了一个新的战略运输、能源、碳排放和环境影响模型（UKTCM），它包含一系列涉及社会经济、能源需求减少政策影响、生命周期内的碳排放和外部成本等的运输—能源—环境问题，并通过三个简单政策和一个政策体系来证明模型的可行性，从而为低碳运输政策的制定提供理论支持［8］。王国文从低碳物流和绿色供应链的概念出发, 基于供应链流程标准，提出了以建立贯穿供应链的碳排放监督测量机制、优化订单量与库存、低碳运输管理、低碳仓储配送管理、回收与排放管理、发展多式联运降低碳排放等管理和技术方法来构建低碳物流体系［9］。由此可见，低碳物流相关研究取得了丰富的成果，但从省域层面来研究物流作业碳排放量测评及减排对策的成果还比较少见。

周叶等：中国省域物流作业的CO2排放量测评及低碳化对策研究

中国人口•资源与环境 2011年 第9期2 省域物流作业CO2排放量测量模型

物流作业所引发的二氧化碳排放，是由于在物流作业过程中消耗各种能源和物质所带来的直接和间接CO2排放，物流作业消耗的物质种类不同（如各种包装材料、标签、托盘等），其生产和流通过程中排放的碳难以进行统一核算，故本文所测算的物流作业CO2排放量是依据各省域物流作业活动实际消耗的能源折算而成的，省域碳排放量测量模型如公式（1）所示：

Qc=Qpc+Qcc+Qgc+Qec+Qhc

（1）

其中：Qpc为消耗石油燃料的碳排放量，Qcc为消耗煤炭所排放的碳量，Qgc为消耗燃气所排放的碳量，Qec为消耗电能所折算的碳排放量，Qhc为消耗热能所折算的碳排放量。

(1)省域物流作业石油燃料的CO2排放量。物流作业过程中使用的石油燃料主要有汽油、煤油和柴油等，其主要的消耗是在运输和配送作业活动中，因此，以省域内物流作业活动所消耗的石油燃料量来核算所排放的碳量，其核算公式见下式（2）：

Qpc=∑(不同燃油消耗量×CO2排放系数)

（2）

其中：不同能源的CO2排放系数见表1所示。

(2) 省域物流作业煤炭燃料的CO2排放量。物流作业过程中所使用的煤炭燃料主要用于为物流节点供热，因此，以区域内物流活动所消耗的煤炭燃料量来核算所排放的碳量，其核算公式见下式（3）：

Qcc＝∑(不同煤炭消耗量×CO2排放系数)

（3）

(3)省域物流作业燃气燃料的CO2排放量。燃气燃料主要用于物流节点供暖和燃气能源车辆设备的运输搬运等物流作业，因此，以区域内物流活动所消耗的燃气燃料量来核算所排放的碳量，其核算公式见下式（4）：

Qgc=∑(不同燃气消耗量×CO2排放系数)

（4）

(4)省域物流作业消耗电能折算的CO2排放量。在物流作业过程中离不开电力资源，电的消耗本身不直接排放CO2，但电厂 (主要是火电厂，其发电量2008年占全国总电量的80.5%，本文考虑到能源采掘、加工、存储和运输过程中的CO2溢散排放，故不考虑其他能源方式的发电，直接将火电厂的CO2排放系数作为电能的CO2排放系数)发电过程中会导致CO2的排放，属于间接碳排放，因此，需要先核算出电能的CO2排放系数，再根据省域内物流活动所消耗的电量来核算所排放的间接CO2量，其核算公式见下式（5）：

Qec＝电能消耗量×CO2排放系数

（5）

其中：电能的CO2排放系数的计算公式为：CO2排放系数＝∑火电厂能源消耗量×各能源的CO2排放系数火电发电总量，电能的CO2排放系数见表1所示，本结果根据《中国能源统计年鉴2009》中2008年的全国火电厂消耗的能源量和总发电量数据进行核算。

(5)省域物流作业消耗热能折算的CO2排放量。在我国北方省域，为了确保正常的物流作业，需要对物流节点进行供暖，这就需要消耗热能，供暖本身不直接排放CO2，但供热厂产热过程中会导致CO2的排放，属于间接碳排放，因此，需要先核算出热能的CO2排放系数，其核算公式见式（6），由于每个省域所消耗的能源和供应的热能差别较大，根据《中国能源统计年鉴2009》中2008年各省域的热能耗能和供应数据，分别核算出统计年鉴中物流作业有热能需求的各省域的热能CO2排放系数，见表2，最后，根据省域内物流节点所消耗的热能来核算所排放的间接CO2量，核算公式见式（7）：

热能CO2排放系数＝

∑省域热能厂能源消耗量×各能源的CO2排放系数省域供热总量

（6）

Qｈc＝热能消耗量×CO2排放系数

（7）

3 我国省域物流作业CO2排放量及对比分析根据上面的CO2排放量测量模型，采用2008年各省域的交通运输、仓储和邮政业的数据，核算出我国省域2008年物流作业CO2排放量，详见表3所示，CO2排放量排名前后5名的省域见表4\所示。由表4可知，物流作业的CO2排放绝大部分都是油品类能源消耗所带来的，其次是电能和煤炭；而且，东部发达省域的物流CO2排放量较大，而西部省域的物流CO2排放量较小，这主要与其物流作业量大小有关。由于各省域的物流作业量大小不同，单独比较省域间的CO2排放量存在不合理性，因此还需要核算省域单位物流作业量的CO2排放量，本文采用单位货物周转CO2排放量这个指标来进行核算对比，其核算公式见式（9）：单位货物周转CO2排放量=省域CO2排放总量省域货物周转总量（9）根据该公式及相关数据，得出各省域的单位货物周转CO2排放量，详见表3和图1，可以看出北京的单位货物周转CO2排放量最大，达到2.862 4t/万tkm，北京作为陆运交通枢纽，拥有诸多大型的物流节点，消耗的电能（占排放量的19.48%）和热能（占排放量的5%）资源比其他大部分省域的要高，而作为消费型城市其货物周转量又少，这可能是导致其单位货物周转CO2排放量较其他省域高，或者是统计数据出现偏差的原因，但这个出乎意料的结果应该值得关注和进一步的分析。安徽省以975.381 3万t的物流作业CO2排放量完成5 843.205 4亿t km的周转量，是我国省域中单位货物周转CO2排放量最少的省域。由图1可看出，华东和华北地区的单位货物周转CO2排放量较小，而西南地区则较大，因此，可以看出单位货物周转CO2排放量跟物流作业的地域存在一定关系。

注：①本表的碳排放因子数据来源于《2006 年IPCC国家温室气体清单指南》第二卷“能源”部分，平均低位发热量数据来源于《中国能源统计年鉴2009》；②本表汽油的碳排放因子选用车用汽油的数据；煤油的碳排放因子选用航空煤油的数据；其他石油制品的均低位发热量选用原油的数据；原煤的碳排放因子是采用无烟煤的数据；洗精煤的碳排放因子选用炼焦煤的数据；其他洗煤的碳排放因子选用其他沥青煤的数据，平均低位发热量选用洗中煤的数据；型煤的碳排放因子选用棕色煤压块的数据，平均低位发热量选用洗精煤的数据；其他煤气采用煤气公司煤气的碳排放因子数据，平均低位发热量为各种煤气的低位发热量的均值；焦炉煤气的平均低位发热量选取给定范围的中值；③化石燃气能源的CO2排放系数的计算公式为：CO2排放系数＝CO2排放因子×平均低位发热量1×109。

注：①本表的能源消耗数据来源于《中国能源统计年鉴2009》中的“交通运输、仓储和邮政业”2008年数据，由于数据原因，未对港澳台及西藏地区的物流作业CO2排放量进行核算；省域货物周转量数据来源于《中国统计年鉴2009》的2008年数据；②每类CO2排放量为本类（不同类型的能源耗量×对应的CO2排放系数）之和；③煤类合计包括焦炭的消耗量；由于统计年鉴将液化石油气以重量进行核算，故本表中的油品合计包括液化石油气的消耗量；燃气合计则包括焦炉煤气、其他煤气、炼厂干气和天然气的消耗数据之和。

4 我国物流作业低碳化对策分析

将表3我国各省域的CO2排放量进行汇总，2008年我国物流作业CO2排放总量达到54 565.787 2万 t（未包含西藏、港澳台地区），占我国全年能源消耗排放CO2总量的7.16％ (根据《中国能源统计年鉴2009》数据计算得2008年全国CO2总排放量为762 037.634 5万 t)。有报告说，全球物流活动每年产生28亿 t的CO2，大约占人类活动排放量500亿 t的5.5%。而且，世界经济论坛（WEF）2009年底发布的研究报告指出，物流业如果进行环保改革，有潜力每年为全球减少逾14亿 t的二氧化碳排放，大约是所有人类活动排放量的近3%。由此看出，我国物流活动的碳排放量比重明显高于国际平均水平，需要大力探索适合我国国情的物流低碳作业模式和低碳发展策略。为此，本文试图从以下5个方面来探讨物流作业的低碳化发展策略。

4.1 发展低碳运输

运输是物流的主要功能之一，其CO2排放量占物流作业总排放量的70％左右，因此，发展低碳运输是实现节能减排和低碳物流的关键。发展低碳运输的途径主要包括。

(1)推广和使用新能源或环保低耗的运输工具。公路运输一直是我国最重要的物流运输方式，2009年我国公路运输货运量占总运量的75.32％ (根据《中国统计年鉴2010》数据计算所得)，但公路运输运量小、成本高、高能耗、高排放和高污染，因此，发展新能源汽车是降低公路运输碳排放的关键所在，国家应大力鼓励以混合动力、燃料电池和电动汽车为代表的新能源汽车的研发与应用，如福田汽车推出的一款轻卡欧马可成为零碳馆指定物流用车，它是我国首款国Ⅳ柴油欧系轻卡，能全面满足用户领先可靠、领先安全、领先节油与领先环保的物流需求。另外，对于公路运输，还应该提高能源效率、节约能源，有文章显示，我国乘用车单位油耗比欧盟高出15%-22%，载货汽车的单位油耗也较日本、美国都高，平均高于日本10%左右［10］，因此，应该着力研究运输车辆的节油降耗技术，缩短与国外先进国家的单位油耗差距。同时，国家应强制淘汰高耗落后的运输设备，对其给予一定的财政补贴和低息贷款，用以购置新型低耗的运输设备，从而降低碳排放量。

(2)推进铁路运输和管道运输等低碳运输模式的发展。据日本对各种运输方式的二氧化碳排放比例调查结果表明，小轿车52%、货运汽车31%、航运6%、铁路3%、航空3%、其他5%。在运输方式中，公路和航空运输耗油量大，而铁路是耗油量最少的运输方式，测算表明，在等量运输下，铁路、公路和航空的能耗比为1.9∶3∶18.6。因此，通过完善电气化铁路货运网和先进的铁路货运组织管理来提高铁路货运量和运输效率，降低碳排放量。管道运输具有低损耗和低碳排放等特点，目前主要应用于能源领域的运输，可以通过构建合理的管道运输网络，优化能源运输方式，来降低能源运输的碳排放量。

(3)优化运输作业管理，减少空载运输、无效运输等不合理运输方式。采用GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）和运输管理信息系统等先进的信息技术，优化运输作业，规避不合理的运输方式，减少运力浪费和油料耗损，实现节能减排。有报道称在航空运营方面，国际航协已帮助成员航空公司节省3 600万 t碳排放量，通过改善航线，国际航协帮助节省了253万 t排放量。

4.2 探索物流作业的技术性减碳方法

对物流作业的设备和设施，进行技术创新和改进，也是实现节能减排的重要方法。青岛港自主研发的“门机作业自动计量系统”，取代了传统粗放的港口装卸计量统计模式，在22台各类门机上应用后，设备作业效率提高了17.77％、能耗降低了13.08%，每年可节电143.47万Kwh，减少二氧化碳排放1 510 t。马士基航运公司实施的仓储运输质量与能源效率(QUEST)方案，是一种提供全新温度控制模式的软件解决方案，能大幅削减冷藏集装箱（冻柜）的能耗与二氧化碳排放量，全面实施QUEST方案后，每年将减少的二氧化碳排放量可达32.5万 t。联邦快递在加州奥克兰建成了一座以太阳能为主要能源的货物转运中心，该转运中心在开始运营的前三年提供了超过300万kW时的清洁能源，减少的二氧化碳排放量超过1 000 t。

4.3 实行精细化物流作业管理

通过改进物流作业操作技能或工作方法也能实现节能减排，例如湖北省交通厅总结王静20多年的驾驶经验，将其提炼为一套四位一体的工作方法，其主要内容是“十九字”节油操作法、“三好三不”安全驾驶法、“六个一点”优质服务法及“三边三勤”工作创新法，“王静工作法”在湖北省推广后，自2008-2009年两年间，湖北省30万辆营运车辆共节约燃油55 440万升，减少碳排放约合150万 t，安全事故率下降33%。另外，还有青岛港的“学良节油”工作法可使拖轮油耗降低37.5%，中海运集团的“船舶只开单台辅机工作法”可每天节约燃油0.4 t以上。通过先进的运输和配送车辆调度和管理方法，提高车辆实载率，减少空载运输、无效运输等不合理运输方式，提高车辆利用率，缩短送货运距，从而降低碳排放量。在仓储作业中，通过对货物仓位的合理分配，可以缩短存取货时间和搬运路径、降低能源消耗，从而减少碳排放。这些先进的物流作业方法只需在作业管理精细化和人员专业化上下功夫，就能取得明显的节能减排成效。

4.4 建立完善的节能减排考核与激励约束机制

没有考核，就无法衡量物流作业节能减排的实施效果和进行有效的对比分析，因此，需要构建合理的物流作业节能减排考核指标和考核方法，并将考核结果与激励政策结合起来，鼓励一线物流作业人员积极探索节能减排的技术和方法。同样，在物流企业层面也应该建立相应的节能减排目标和激励约束机制，推动企业切实落实节能减排目标，也可考虑建立适合我国国情的低碳物流企业认证体系，依托专业的第三方认证和评级机构对物流企业进行低碳化认证和评级，推动物流企业低碳化作业的实现。

4.5 制定低碳物流作业标准，打造低碳物流示范企业

我国目前还没有低碳物流作业标准，物流企业只是响应政府的“节能减排”号召结合自身情况进行这方面的探索，没有形成一套完善的低碳作业标准，为此，可以考虑由物流行业协会牵头，在借鉴国外相关低碳物流作业标准的基础上，结合我国物流行业的特点，联合一些低碳物流示范企业，进行这方面的经验总结和标准制定，并进行全行业推广学习。同时，政府部门和物流交通行业协会可以考虑举办区域内的物流作业节能减排比赛，一方面可以激励物流作业人员重视节能减排，另一方面，又提供了经验交流和相互学习的平台。例如浙江省安吉县通过开展节能减排技能比赛，2009年该县班车百车公里油耗为17.5升，比2008年降低了0.2升/百车公里，一年下来节约成本超百万元。除此之外，行业协会可以根据物流作业的特点，分别建立运输类、仓储类、配送类、物流园区类等低碳物流示范企业（基地），鼓励其进行低碳化物流作业方式的探索和研究，通过试点后再进行全行业推广应用。

5 结 语

随着人们对以二氧化碳为表征的温室气体排放重要性的逐渐认识，经济低碳化已经从民间行为上升到国家战略层面，低碳经济成为世界经济的新潮流，作为低碳经济的重要组成部分——物流业，势必会在低碳经济发展中扮演着重要的角色。然而，通过上述的分析，可以看出我国省域之间物流活动产生的CO2排放量存在着不平衡性，这种不平衡性是基于物流作业活动中能源消耗不均所引发的。从排放总量来看，东部沿海省域要普遍大于西部省域，西部地区以四川省的排放量最大，另外有些中部省份如湖北和内蒙古等的排放量排名也靠前；而从单位货物周转CO2排放量来看，西部省域普遍要大于中东部省域，东部沿海地区以广东省最大，西部地区则以云南省最大。通过这些比较分析，可以让我们大致了解各省域物流作业碳排放的基本情况，更重要的是相关省域的行政主管部门和物流行业机构要能挖掘这些数据背后所隐藏的各省域物流活动过程中能源利用效率和节能减排实施效果等深层次的内容。这些内容与省域内具体物流企业的低碳物流作业是密切联系的，关键就是要通过对比分析找出差距的原因，从而寻求降低省域内各种物流作业活动碳排放量的方法和策略。

（编辑：于 杰）

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Study on the CO2 Emission Evaluation of the Provincial Logistics Operation and Lowcarbon Strategy in China

ZHOU Ye1,2WANG Daoping1 ZHAO Yao1

(1. School of Economics and Management, University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083,China；

2. School of Economics and Management, Nanchang Hangkong University, Nanchang Jiangxi 330063, China)

Abstract Being one of the main sources of carbon emissions, logistics activity is the important field of greenhouse gas (GHG) emissions reduction and climate change mitigation.It is of significance to carry out the accounting and comparing analysis on the carbon emissions of the logistics operation in China from provincial region level for macroscopically controlling the carbon emissions and determining the energy saving and emission reduction targets of the logistics operation in each China’s provincial region (CPR).This paper firstly gives the measurement model on CO2 emissions of the logistics operation in CPR, calculates the CO2 emission factor and emission coefficient of different energies; then, it calculates the CO2 emission indexes of the logistics operation in CPR based on 2008’s statistic data using the Direct Energy Consumption Method, including the CO2 emission volume (CEV) and the CO2 emission volume per freight tonkilometers (CEVFTK). It is found that there exists regional imbalance of the CEV distribution of logistics operation among different CPR, the CEV in most of the east CPR is higher than that in the west CPR. Nevertheless, it is in contrary situation in terms of CEVFTK. Finally, according to the characteristics of the logistics operation, the lowcarbonization countermeasures from five main aspects are discussed respectively in order to promote the development of the lowcarbon logistics in China, which includes developing lowcarbon transportation,exploring the technical carbon reduction method of the logistics operation, implementing fine management of logistics operation, establishing perfect energy saving and emission reduction evaluation and incentive constraint mechanism, making lowcarbon logistics operation standards and building the lowcarbon logistics exemplary enterprises.

Key words provincial region in China; low carbon; logistics operation; carbon emission volume

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