果汁冷链碳排放测算与研究

(北京物资学院 北京 101149)

一、引言

近年来，物流业的调整和振兴规划为国家物流业的发展带来了新的发展机遇，其中冷链物流正在逐步向集约化的方向发展，冷链食品的消费逐年增长，冷链物流的需求越来越旺盛，冷链市场的规模不断扩大。据中物联冷链委统计数据显示，2017年全国冷库总量达到4775万吨(折合11937万立方米)，同比增长13.7%，冷藏车保有量达到了140000台，同比增长21.7%；预计到2020年，国内冷链物流市场规模将达5000亿元。果汁冷链在其中也占有一定比重，果汁饮品作为人们生活重要组成部分，其冷链物流的碳排放也应该受到重视。

在碳足迹测算方面，黄英[1]对比分析了生命周期法、投入产出法及混合生命周期法等碳足迹测算方法，对不同碳足迹测算方法的优缺点进行了补充和说明；F.Al-Mansour[2]等研究了食品行业从生产到储存和交付给最终消费者的碳足迹，但没有更多考虑冷链物流环节的碳足迹；许茹楠等[3]研究果蔬冷链碳足迹发现冷链运输、冷藏环节产生的碳足迹最多，并从燃料、制冷设备等的使用方面提出了优化措施；S.J.Jame等[4]研究了冷链物流不同环节的能源消耗对环境的不同影响，其研究重点主要对食品冷链和气候变化的关系进行了分析；胡百灵[5]等构建了数学模型，对我国2007-2016年果蔬冷链物流的生产、配送及仓储环节进行碳排放测算。

本文以果汁冷链为研究对象，对其具体冷链环节产生的碳足迹进行测算，构建相应的测算模型，分析其各环节的碳足迹，为其他学者们研究冷链物流行业碳足迹提供参考。

二、果汁冷链碳足迹测算模型

(一)预冷及包装环节

冷链物流产品加工环节主要对产品进行预冷、清洁及包装，其产生的碳足迹CF加工的来源主要是电能消耗。我国区域电网平均排放因子由国家发展和改革委员会应对气候变化司组织国家应对气候变化战略研究和国际合作中心确定，侯萍[6]等更为精确的得出了中国区域电网产品碳足迹平均碳排放因子。

(二)冷链运输环节的碳足迹

在冷链物流运输环节的碳排放由车辆行驶中的碳排放CF1以及制冷产生的碳排放CF2构成。运输过程中根据车辆单位运输里程及平均油耗状况放进行计算冷链物流运输使用柴油时，1L柴油碳排放2.630kg，得出小型货车、重型货车的碳排放因子分别为0.4384kgCO2/km、0.7514kgCO2/km。

CF运输=CFp*Sp+FBp*Sp

其中：CFp为p类运输设备制冷对应的单位里程度量的碳排放因子；Sp为p类运输设备的单位运输里程；FBp为p类冷藏运输设备类型对应的单位里程度量的碳排放因子；Sp为p类冷藏运输设备的运输里程。

(三)仓储环节的碳足迹

冷链仓储环节产生的碳足迹CF仓储来源主要是冷库制冷、照明、灭菌灯等电能消耗产生的碳足迹。James S J[7]等计算出冷库单位体积年耗电量是57.9kW·h，则冷库单位体积日耗电量Ev为0.1586kw·h。计算公式如下：

CF仓储=V*k*Ev*F*ts

其中：V表示冷库容积；k表示冷库利用率；F为电力碳排放因子；ts为产品进行冷链物流仓储的时间。

(四)销售环节的碳足迹

销售环节的碳足迹CF销售主要是产品在超市、零售店的陈列柜销售以及冷冻保鲜柜暂存时产生的。S.A.Tassou[8]等对面积低于280m2的零售商店进行研究，得出其单位面积的年耗电量平均为1480kW·h/m2。由此得出零售店单位面积日耗电量Es平均为4.055kW·h/m2。该环节碳足迹计算公式为：

CF销售=(S1*h1*k1*tm1+S2*h2*k2*tm2)*Es*F

其中：S1，S2分别为零售店陈列柜、冷冻保鲜柜面积；h1、h2分别为陈列柜、冷冻保鲜柜高度；k1、k2分别为陈列柜、冷冻保鲜柜的利用率；tm1、tm2分别为产品在陈列柜摆放时间以及冷冻保鲜柜暂存时间。

(五)结果分析

本文选取某典型果汁生产企业调查数据以及有关行业内平均值作为参考数据，对碳排放测算模型进行验证，以1吨果汁为测算单位，分别得出预冷加工环节碳排放为，运输环节碳排放为232.17吨，仓储销售环节碳排放为3.237吨。从测算结果可以看出，运输阶段的碳足迹约占整个冷链的94.9%；加工阶段产生的碳足迹约占总量的3.36%；而仓储及销售环节仅占总量的1.74%。在果汁冷链中，冷链运输环节产生的碳足迹最多，这是由于运输过程车辆行驶、制冷设备的使用都需要消耗燃油，而且冷藏果汁属于全程冷链运输，保持运输设备内较低的温度也需要消耗燃油，因此运输阶段的碳足迹贡献最大；在预冷加工环节，将新鲜水果经过榨汁、离心、杀菌等多个步骤才能加工成冷藏果汁，这些加工设备均需要消耗一定电能，因此该阶段产生的碳足迹较多；在销售环节，由于摆放时间较短，故产生的碳足迹很少；在仓储环节，由于冷库利用率低导致存放的果汁成品有限，且果汁冷藏时间较短，因此该阶段碳足迹贡献最小。

三、总结

随着国家对生态环境建设提出新标准，各个行业逐步转向绿色发展轨道。冷链物流行业的碳排放仍没有得到非常多的关注。本文最后得出果汁冷链运输环节产生的环境影响最大的结论，有利于冷链物流企业针对性地进行节能减排，从而实现环境及经济效益的协同发展。对学术界冷链物流碳排放的相关研究奠定一定的理论基础，为冷链物流企业碳排放控制提供了一定参考。