低碳视角下农产品冷链物流配送研究综述
发布日期：[2024-07-02 09:57:17]
0 引言
“双碳”发展目标的提出使碳减排的任务更加紧迫和艰巨。农产品冷链物流作为高碳排放产业，是实现“双碳”目标的重点领域。通常农产品冷链物流由加工、储存、配送、销售四个环节构成，在这四个环节中农产品冷链物流配送环节是重中之重。农产品冷链物流配送是指通过冷链物流技术，保持农产品在整个运输过程中的温度、湿度等，从而保证农产品的品质，将农产品从生产地送到消费者手中的过程。农产品具有季节性、易腐性等特点，流通过程中冷链物流配送环节的配送条件和效率对农产品的质量保障具有决定性的作用。农产品冷链物流配送环节决定着在质量保质期内农产品是否能“走出来”、顾客是否能“拿到手”，是整个农产品供应链中经济效益与质量安全的重要保障。农产品冷链物流配送环节从“初一公里”到“后一公里”，占据整个农产品冷链物流过程大部分时间。并且农产品冷链物流运输配送环节对全供应链的碳排放贡献率高[1]，对环境影响大[2]。“双碳”目标的提出为农产品冷链物流行业赋予高效益低排放的发展新使命，要求农产品冷链物流行业在实现效益的同时更大力度的实现碳减排，促进产业的低碳化转型。作为农产品冷链物流的主要环节，农产品冷链物流配送系统的低碳化转型对农产品冷链物流的低碳化转型具有十分重要的意义。因此，如何实现农产品冷链物流配送系统的高效益、低排放优化，已成为社会关注的重点和亟待解决的问题。
1 农产品冷链物流配送发展现状
我国农产品冷链物流配送行业的经营规模有很大的发展空间[3]。近几年中国农产品冷链物流配送行业正处于快速发展阶段。农产品冷链物流配送的发展具体体现在以下三点：
市场需求增加：人民群众的消费理念、消费习惯和结构的深刻变化为农产品冷链物流配送发展提供了需求保障[4]。城镇化发展和工资水平提高使人们对食品品质的要求变高，这加大了农产品通过冷链方式实现由产地向城市输送的需求；
技术水平提高：信息技术的成熟推动生鲜电商市场的发展，以电商为主体的农产品配送、自提业务，对生活节奏快的白领阶层有较大吸引力。电商的崛起是农产品冷链物流配送发展的巨大助力[5]。此外随着冷链物流技术的不断发展和应用，国内的冷链物流企业具备一定的技术实力和经验，可以提供农产品全程冷链物流配送服务；
政策支持与监督：政府支持农产品冷链物流配送的发展。2024年商务部发布《通知》将农产品冷链物流作为发展重点，提供资金上的引导支持[6]。同年交通运输部发布要求完善农产品冷链配送设施网络的政策。新《食品安全法》的出台也督促农产品冷链体系的完善，新食品安全法对食品安全实施严格的管理。只有全程冷链才能确保农产品食品安全[7]。全程低温保鲜的农产品冷链物流配送成为必然趋势；总的来说，农产品冷链物流配送在我国有很大的发展潜力。
我国农产品冷链物流配送起步晚，虽然近几年农产品冷链物流配送取得较大的发展，但与发达国家相比仍不够完善，“双碳”目标的提出让农产品冷链物流配送的碳排放问题逐渐突显出来。孙明明、赵秀荣等指出在农产品冷链物流配送方面，现有的物流网络相对分散，技术水平较低，成本高、损耗大、能耗多[8,9]。程元栋等总结我国部分物流企业存在农产品配送路径冗杂、效率低、高碳排放等问题，这些问题使农产品冷链物流配送发展现状与低碳经济需求存在较大差距[10]。
2 农产品冷链物流配送碳排放影响因素研究
在我国农产品冷链物流配送的发展过程中，低碳化是发展的必然趋势，当前我国农产品冷链物流配送存在碳排放较高的问题，本文整理学者们的研究，将影响农产品冷链物流配送碳排放的因素总结为三大类：基础设施设备因素、运营因素、政策因素。
2.1 基础设施设备因素研究
农产品冷链物流配送的基础设施设备包括道路和冷库、冷藏车等。农产品冷链物流配送过程中，基础设施设备对碳排放有很大影响。王沛珊等综合评价中部六省农产品冷链可持续发展水平，发现交通线路密度、冷藏车数量、冷库容量这三个基础设施设备指标对农产品冷链可持续发展水平具有正向促进作用[11]。M Soysal等构建了一种以小化物流总成本、小化温室气体排放总量为约束的多目标线性规划模型，结合应用发现不良基础设施会对成本和碳排放产生负面影响[12]。目前对农产品冷链物流配送道路水平的研究较少，例如王晓玉认为铁路、水路、公路的完善，有利于缩短运输时间，减少碳排放[13]。一些学者研究了整车铁路物流基地选址[14]、整车公水联运网络优化[15]问题。大多数研究主要集中在冷库与冷藏车上。此外研究发现当前农产品冷链配送的冷库建设不够完善，存在户外进行装卸情况，导致产品损耗[16]。冷链配送车辆数量也不足，运输短缺导致大量农产品腐烂[17]。冷链设备不足会增加农产品冷链物流配送环节碳排放，但冷链设备的大量建设使用同样也消耗大量的能源，导致碳排放[18]。它虽减少腐烂而带来的碳排量，但自身工作所增加的碳排量更多[19]。因此在农产品冷链物流配送环节，冷链设备低碳化升级很重要。冯毅等认为技术手段是达到节能减排的重要途径[20]。一些学者在制冷剂方面进行研究。例如杜娟丽等、张继龙认为CO2作为制冷剂非常有发展潜力[21,22]。郭珊提出一种氨和CO2双工质循环制冷系统，能提高系统制冷效果和用能效率[23]。Liu等设计了一种相变材料外置式蓄冷车，与传统机械冷藏车相比，该蓄冷车消耗更少的能源，产生更低的温室气体排放[24]。新能源的使用也是冷链物流设备低碳化升级的主要研究点。Mishra等使用家用分体式空调开发了一种使用太阳能的小型冷库，发现成本更低、更简单、更节能[25]。Sadi和Arabkoohsar也建议使用太阳能驱动冷藏系统，认为太阳能集热器更符合环境友好型经济的发展[26]。在新能源冷藏车的研究中学者认为新能源冷藏车能精准监控温度，并且成本低，既节能减排、又使农产品的保鲜效果更好[27]。冯杰等比较传统冷藏车与纯电动冷藏车配送路径方案，发现两种方案的总成本相近，但纯电动冷藏车可减少温室气体的排放，且享有政府补贴，更符合配送需求[28]。张佳佳等认为新能源汽车边充电边卸载可以降低配送车辆在冷链物流中的充电成本，利于实现双碳目标[29]。
2.2 运营因素研究
农产品冷链物流配送过程中产生的碳排放量与企业的运营有关。例如农产品冷链物流配送模式、车辆路径安排等都会对配送过程中产生的能源消耗产生影响。在农产品冷链物流配送模式的研究中，卜苏华认为农超对接模式能降低流通环节，从而缓解效率低下、产品和能源耗损大等问题[30]。王志远等基于物联网、大数据等技术，建立“农超对接”的新型模式，该种模式可以减少销售层级，降低农产品在冷链物流配送过程中的成本和损耗[31]。吴静旦认为020模式存在消耗大，农产品损耗多的问题，提出了产销直挂、完善信息技术的建议[32]。也有一些学者对几种冷链物流配送模式进行碳排放比较。鲍春玲等基于绿色物流发展理念，比较传统分区配送方式与联合配送的路径优化结果，发现联合配送产生的碳排放成本和配送费用都低于分区配送[33]。雷梦等结合京津冀地区冷链物流配送设施情况，比较了几种冷链物流配送模式，发现集成配送模式和共同配送模式能降低京津冀地区物流配送成本，提高配送效率减少资源浪费[34]。杨浩雄等、李丁等也指出共同配送不仅有利于提升物流配送作业效率，降低配送成本，还利于减少车流量的碳排放[35,36]。此外优化农产品冷链物流配送路径，也能够减少碳排放[37]。农产品冷链物流配送路径优化的研究中，M Figliozzi研究了考虑时间窗约束的冷链配送优化问题，发现配送路程小幅度增加会减少碳排放量[38]。但是唐慧玲等认为车辆里程数增加会提高成本，所以提出配送短距离和碳排放小为目标的车辆路径优化模型并求解[39]。Kwon Yongju et al、侯跃等研究多车型低碳路径优化模型并求解[40,41]。潘茜茜等探讨碳排放量与冷藏车载重之间的关系，研究冷链路径优化问题[42]。范立南等、鲍春玲等把碳排放量转化为成本，构造目标函数是总成本小的农产品冷链物流路径优化模型，并求解[33,43]。
2.3 政策因素
政府相关环保政策机制也会对农产品冷链物流配送低碳化提供思路，起促进作用[44]。“双碳”战略对农产品冷链物流配送提供导向，使其向低碳化发展[45]。为促进农产品冷链物流配送的碳减排目标实现，我国政府从两方面进行调控，一是建立碳排放权交易机制，二是提倡新能源车辆应用[46]。蔡鉴明等结合碳税政策，建立低碳经济下的鲁棒优化模型，并用遗传退火算法求解，得出碳的增加对碳排放产生阶梯状下降影响[47]。周程等建立强制排放、碳税与碳交易政策下配送模型，探讨碳限额、碳税率、碳交易成本、碳排放额对配送总成本、碳排放的影响。发现三种低碳政策下农产品冷链物流配送企业均可选择合适策略，减少碳排[48]。张思颖等认为政府出台新能源冷藏车补贴政策，能够引导冷链物流企业购置新能源冷藏车代替燃油冷藏车，促进农产品冷链物流配送碳排减少[49]。
3 农产品冷链物流配送低碳化策略
通过文献的梳理总结，对于农产品冷链物流配送低碳化升级的建议有以下三点。
3.1 夯实基础设施，构建冷链物流网络体系
与其他产品不同，生鲜农产品具有易腐性、时效性。这使农产品在冷链配送运输过程中易发生产品损耗导致资源浪费。道路交通网络和冷链保鲜设备的建设对减少资源浪费、减少碳排放起着基础性的作用。推动农产品冷链物流配送低碳化发展首先需要增加冷链物流配送设施设备的数量，扩大设施设备规模，避免因设施设备不足而导致的农产品损耗。在增加设施设备的同时也要对现有的基础设施进行低碳化改造，降低其能源消耗与碳排放水平[50]。其次需要建设完善道路交通网络，依托当前存在的交通网络，结合冷链产业布局进一步优化配置农产品冷链物流运输路线，建设产销地农产品冷链集配中心，推动产销对接、城乡全面覆盖、交通畅通的农产品冷链物流网络的形成。
3.2 贯彻农产品冷链物流配送绿色低碳发展理念，推动关键技术创新
双碳目标的提出，要求农产品冷链物流配送坚持绿色发展理念，推进农产品冷链物流配送绿色低碳化是冷链物流企业的目标和使命。企业需要落实国家对冷库、冷藏车等制定的能耗环保标准，对老旧高能耗冷库、高排放冷藏车进行更新换代，逐渐采用新能源清洁能源运输车辆和绿色装备设施。农产品冷链物流配送低碳化需要从技术层面对产业进行升级，例如研发绿色高效制冷剂、新型低碳保温材料、制冷工艺，推广耗材无害化处理和回收利用方式。此外人才培养是技术创新的基础，农产品冷链物流企业可以加强与高校、科研院所、行业协会战略合作，以期获得高素质专业化人才输送，形成产学研用融合的农产品冷链物流配送技术研究体系[51]。
3.3 提高配送效率优化路径规划
农产品冷链物流配送的碳减排离不开企业的合理运营，提高冷链物流配送运输效率可以降低产品损耗和不必要的资源浪费。企业可以借助互联网、人工智能、大数据等技术，建立有效的信息交流网络平台，通过线上渠道来处理订单和对配送过程中的产品信息进行远程监控管理，这样能够合理地进行路线规划及设施设备等资源的分配，从而提高农产品冷链物流配送效率。农产品冷链物流配送模式的集中化、一体化发展也能够提高配送效率，农产品冷链物流企业应该积极引入专业的第三方、第四方物流企业，实现冷链物流配送活动的统一规划与组织，避免因层级过多、物流活动分散而造成的高碳排放[52]。此外企业应该结合大数据技术合理规划冷链物流配送的线路，减少运输距离和时间，降低能源消耗和碳排放。
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