基于低碳经济理论的电力物资仓库绿色化建设策略研究
2023-02-09施嘉敏
张 雨 王 新 施嘉敏
(国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司,江苏 镇江 212000)
一、前言
随着全球气候与环境问题日益加剧,推进可持续发展已经成为各国亟待解决的问题。在第75届联合国大会上,我国正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的承诺,此后,国务院先后发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》《做好碳达峰碳中和工作意见》《2030年前碳达峰行动方案》等重要文件,将碳达峰、碳中和纳入国家生态文明建设整体布局。推动产业绿色低碳化发展,已成为我国经济社会绿色转型和生态文明建设的必然选择,也成为各行各业发展的必然趋势。
能源电力行业作为推动国家实现“双碳”目标的主力之一,是绿色化转型的排头兵,近年来,电网基础设施建设对于物资的需求量越来越大,频率也越来越高,电力物资供应链规模在不断壮大的同时,碳排放量也持续走高。仓储业务作为电力物资供应链中的重要环节,成为供应链绿色低碳转型发展的关键。
在此背景下,开展基于低碳经济理论的仓库绿色化建设研究,能够有效减少供应链仓储环节碳排放量,带动供应链上下游绿色化发展和提质增效,助力国家“双碳”目标的实现。
二、低碳经济理论概述
低碳经济发展已经成为各国家社会的普遍共识,但目前,业界对低碳经济理论的基本内涵还尚未形成统一定义。“低碳经济”这一术语最早见于2003年英国能源白皮书——《我们能源的未来:创建低碳经济》,主要是指通过提高能源利用效率或开发清洁能源,来实现以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式。何建坤指出,低碳经济的本质是提高碳生产力,即每排放单位二氧化碳,要生产出更多的GDP,也就是降低碳排放强度。中国社科院学部委员潘家华认为,低碳经济是碳生产力和人文发展均达到一定水平的一种经济形态,旨在实现控制温室气体排放的全球共同愿景,并强调低碳经济要在保护气候环境的前提下走向富裕。安徽大学副校长陈诗一在低碳经济概念的基础上,进一步界定了低碳经济转型这个概念,指出所谓低碳经济转型就是考虑了能源和环境污染等因素后,经济开始进行实际转型进程。尽管各学者对低碳经济的内涵在表述上各有不同,但都说明了低碳经济的本质是实现经济发展与减少环境破坏的双赢目标。
近年来,随着国家与各行业不断提出绿色低碳发展的政策和要求,供应链绿色低碳转型相关的理论和实践也在不断发展。在物资仓储方面,各地区、各企业纷纷提出仓库绿色化发展方案,大量应用新型绿色化、智慧化的先进技术,开展绿色仓库建设实践。但就目前的发展状况来看,大多数仓库绿色化建设方案仅着眼于仓库自身,没有对仓储业务的绿色化发展进行深入思考,一味强调新型“低碳”技术,被硬件设施设备的改造升级所局限,未能将业务运行和低碳运营综合考虑,无法实现真正的仓库“低碳经济”。
本文以某市级电力企业仓库绿色化建设为例,从仓库自身和仓储业务两个维度,说明电力物资仓库如何实现绿色化建设和发展,为国家电网公司绿色现代数智供应链发展赋能。
三、仓库碳排放来源分析
在电力物资供应链中,仓储环节所产生的碳排放主要来自两个方面:一方面,仓库自身范围内,物资出入库、存储、办公等日常运营活动中直接或间接产生的碳排放;另一方面,使由仓储网络规划、仓库运转效率以及仓储业务管理水平等间接产生的碳排放。
(一)仓库运营活动排放
在仓库区域范围内,由自身运营活动产生的碳排放量是电力物资仓库中最直接明显的排放来源,也是目前各类绿色化仓库建设方案中的改造重点,大致分为四种类型,分别为仓库直接排放、购置能源排放、人员活动排放以及运营维护排放。(1)仓库直接排放。直接排放是指来自仓库拥有和控制的资源的直接排放,是仓库一系列运营活动的直接结果。在电力物资仓库中,直接排放的主要来源,一是固定燃烧源,用于加热建筑物、为仓库供暖或提供热水的锅炉、燃气炉等;二是移动燃烧源,是仓库拥有或租赁使用的所有车辆,包括燃烧液化石油气、液化天然气产生的排放;三是无组织排放,是使用冷藏和空调设备过程中产生的氢氟碳化物(HFC)排放,以及天然气运输过程中的甲烷泄漏等。(2)购置能源排放。购置能源产生的碳排放为间接排放,指的是仓库为保持办公、作业、安防等正常运营需求,需要大量购买并使用电力、蒸汽、热量和冷源等能源,而这些能源的产生过程往往伴随大量碳排放(例如燃烧大量煤炭来生产电力)。通常而言,电力物资仓库最大的碳排放来源于外购电力,因此,减少能源外购或优化电力组合占比,是仓库减排的重要途径。(3)人员活动排放。人员活动排放是指维持仓库日常所需作业和运维的人员,在上下班通勤以及工作差旅等活动过程中产生的间接碳排放量,例如驾驶或乘坐交通工具产生的温室气体排放。(4)运营维护排放。运营维护排放是指仓库在物资出入库、库内物资运输、物资存储保管、办公、消防、安防环节,设备使用和维护工作中造成的碳排放,例如作业设施设备维修、库区标牌维护、办公纸张使用等材料消耗产生的碳排放。
(二)仓储功能影响排放
由仓库自身功能影响而产生的碳排放更为间接,大致包括仓储网络区位和仓库运行效率两个方面。由于碳排放的地点不属于仓库区域范围内,碳排放也包含在供应链上下游其他环节当中,因此相较于仓库运营活动排放更加隐蔽,往往被人们所忽略。一是仓储网络区位。在供应链中仓库一头连接供应商,一头连接需求项目现场,因此,仓库区位选择直接影响着物资的运输路径和运输距离。非最优的仓库区位,会造成物资运输距离延长,进而导致物流运输环节碳排放量的增加。二是仓库运行效率。仓储作为电力物资供应链中承上启下的环节,物资的周转效率会影响上下游工作计划安排,低效率的物资仓库、低水平的仓储作业能力和物资管理水平会直接影响物资周转效率,周转效率低下将导致供应链运行速度延缓、运行周期延长,在上下游环节产生更多的碳排放量。
四、基于低碳经济理念的电力物资仓库绿色化建设策略
基于电力物资仓库碳排放的各个来源,依照“低碳经济”的发展理论,某市级电力企业从区域范围内仓库自身减排和仓储功能优化带动供应链减排,通过仓库改造、能源结构优化、设施设备替换、应用数字孪生技术、完善利库举措等多种手段,实现仓库低碳排放运转,以仓库带动供应链绿色、高效发展,促进仓库运营绿色化转型。
(一)加快实施仓库规划建设
案例企业根据上级单位“三级物资供应保障体系”“区域库+周转库”的职责要求以及仓储网络规划结果,决定在原有仓库的基础上进行改建、扩建工作,确保有效辐射周边五个地市的下级仓库,实现物资跨行政区域调配,缩短了物资运输路径,提高了物资配送效率,降低了物资运输的碳排放量。此外,通过数据分析测算物资的存储需求,合理规划设置对应的功能区,优化库区内部物流路径,提高了物资在库内的周转效率,减少了物资库内周转的排放。
(二)优化仓库能源结构
企业应调整和改善电力物资仓库能源消费方式,禁止使用高污染、高排放的化石能源,大力发展无污染的清洁能源,充分利用太阳能、风能、地热能等,优化仓库能源基础设施,提高清洁能源的利用比例和效率,减少因能源利用产生的碳排放量。例如,利用仓库屋顶或车棚顶部闲置空间,建设分布式光伏发电装置,采用“自用自发,余电上网”的模式,在仓库内使用太阳能清洁电能;还可以在仓库内部署储能装置,弥补光伏设备夜间无法工作的缺陷,最大程度提高清洁能源的占比,减少仓库因外购电力产生的碳排放。
(三)加强能源资源高效利用
企业应对仓库内用能设施设备进行改造升级,淘汰传统高污染、高排放、高能耗的设施设备。例如,将以往使用化石能源驱动的设备设施,包括燃油叉车、燃油吊车、燃油运输车、燃煤锅炉等,统一更换为使用电能驱动的新式设备,实现仓库电能全覆盖。将仓库内办公、照明、通风、供暖、制冷、消防、安防等设备,升级为通过国家认证的高能效、低能耗型号。此外,新建仓库或仓库改造时,合理规划设计仓库照明、暖通、保温结构,尽可能使用自然资源照明、通风和保暖,降低各用能设备的使用频次。通过上述措施全面提高仓库资源能源的利用效率,整体上减少仓库的用能需求,降低因能源使用产生的碳排放。
(四)实施仓库自动化建设改造
遵循“科技减人、机械替人”建设发展思路,在仓库内部署各种类型的自动化作业设备,规划建设托盘式堆垛机立体库存储区、料箱式堆垛机立体库存储区、AGV无人叉车存储区,提高单位区域物资存储密度,大幅提升物资存储的效率。同时,对仓库进行智能化改造升级,通过搬运、装卸、拣选、存储、盘点等仓储物流机器人的规模部署,以及大量应用智能集群控制、多车调度、全局地图管理、动态路径规划等技术,在全方位提高仓储作业效能的同时,节省大量人力资源与人员活动带来的碳排放。
(五)仓库运维低碳化
在仓库日常运营工作中,通过新技术和新材料的使用实现低碳化运营。一方面,利用物联网技术,联合仓库内自动化设备,形成网络化库区设备管理,系统自动分析设备运行状态,智能识别异常设备,实现仓库设备安全管理由传统“被动式维修”向“主动式运维检修”转变,减少设备故障频次;另一方面,使用电子墨水屏代替传统仓库标识标牌,使用环保材料开展仓库标准化建设,推广无纸化办公,有效降低运维过程中的碳排放量。
(六)仓库智慧化管理
促进仓库实现信息化管理,应用ERP、WMS、WCS和视频监控安防平台开展仓库日常管理工作。在此基础上,还可以应用数字孪生技术搭建仓库立体三维模型,将仓库建筑结构、环境、物资、设施设备搬上银幕进行可视化仿真展示。依托数字孪生、图像识别等现代信息技术和先进通信技术,实现物资仓储管理系统、视频监控系统、门禁系统等各个环节的互联,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的一站式数字化业务管控平台,提升仓库运营管理能力和效率。
(七)不断优化仓库管理
案例企业通过不断完善仓库管理举措,削减物资积压,提高周转速度,带动了上下游共同提升供应链运行效率,进而降低整体碳排放量。一方面,应加快平衡利库,提高仓库管理单位与需求单位之间的联系,制定“先利库、后采购”的原则,减少占用库内存储空间;另一方面,应规范废旧物资管理,在仓库内设置废旧物资存储分区,制定物资分类、堆放和存储要求,明确废旧物资目标信息,方便废旧物资盘点和出库,避免长期存放占用空间。
五、结语
绿色、低碳已是电力物资供应链未来发展的必然方向,推动电力物资仓库绿色化建设,是电力物资供应链绿色化发展的重要步骤。在发展过程中如何平衡绿色性和经济性,实现绿色和效益双赢,对于仓库与供应链绿色化有着十分重要的意义。本文基于“低碳经济”理论,立足供应链发展的全局,对电力物资仓库绿色化建设进行了深入研究,除了关注仓库范围内硬件绿色化建设之外,还将目光投向了仓储业务本身,并提出了优化策略,以期在提升仓库运行效率的同时能够有效减少仓储上下游的碳排放,降低仓库隐性的碳排放,为“碳中和、碳达峰”战略目标的实现贡献一份力量。