摘 要:隨著氣候變化對(duì)人類的影響,減少碳排放的目標(biāo)成為了全球性的議題。作為冷鏈物流行業(yè)的載體,冷庫(kù)大規(guī)模采用高能耗設(shè)備,并使用大量的制冷劑,是物流供應(yīng)鏈中主要的碳排放源。本文主要從建立低碳管理體系,制定低碳建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用低碳運(yùn)維手段,探討冷鏈園區(qū)的減排方向及措施,積極響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召,推動(dòng)冷鏈行業(yè)的節(jié)能減排工作,打造近零碳園區(qū)。
氣候變化對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展具有潛在威脅,已成為受全球關(guān)注的議題。隨著全球工業(yè)的大發(fā)展,以二氧化碳為主的溫室氣體排放規(guī)模不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致全球溫度升高,進(jìn)而造成海平面上升、極端天氣頻發(fā)、物種多樣性遭受破壞等一系列環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題,威脅著人類賴以生存的地球環(huán)境。我國(guó)提出了“二氧化碳排放量在2030年達(dá)到峰值,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo),向全世界展示了我國(guó)推進(jìn)綠色低碳的雄心。
倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)是現(xiàn)代供應(yīng)鏈體系的重要組成部分,是鏈接供給端和需求端的主要節(jié)點(diǎn),牽涉環(huán)節(jié)眾多。其中,冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)物流以冷庫(kù)為載體,大規(guī)模采用高能耗設(shè)備設(shè)施并大量使用制冷劑導(dǎo)致CO2、HFCs等溫室氣體的排放規(guī)模遠(yuǎn)高于以高標(biāo)干倉(cāng)為載體的高標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)物流,成為倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)中主要的碳排放源。因此,冷鏈行業(yè)的節(jié)能減排對(duì)于實(shí)現(xiàn)國(guó)家碳中和目標(biāo)有巨大的推進(jìn)作用。
雙碳背景下,冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)低碳的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及低碳的園區(qū)運(yùn)維措施將成為打造低碳冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的兩大路徑。本文從這兩方面來(lái)探討冷鏈園區(qū)的減碳措施。
01
建立低碳管理體系
為完成碳中和的目標(biāo)、達(dá)成低碳化轉(zhuǎn)型,在討論低碳建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及低碳運(yùn)維措施前,首先需要轉(zhuǎn)換冷庫(kù)的管理理念。
目前,大多數(shù)冷庫(kù)為達(dá)成經(jīng)營(yíng)目標(biāo),在冷庫(kù)的運(yùn)營(yíng)管理中,更加注重效益和效率,忽視碳排放帶來(lái)的環(huán)境影響因素。為實(shí)現(xiàn)高效率減碳,將從運(yùn)營(yíng)、經(jīng)營(yíng)、管理等多方面入手,引入減碳減排的管理理念。在此理念下應(yīng)在原有的公司架構(gòu)中,在冷鏈園區(qū)現(xiàn)有的管理層面內(nèi)新設(shè)立低碳管理小組。低碳管理小組主要負(fù)責(zé)所在部門(mén)碳中和計(jì)劃的推進(jìn)、落實(shí),定期向領(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)工作情況,參與計(jì)劃或方案改進(jìn)等。在園區(qū)建設(shè)階段,由低碳管理小組監(jiān)督落實(shí)低碳建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),從設(shè)計(jì)建造、原料采購(gòu)、技術(shù)應(yīng)用等全方面出具詳細(xì)的指導(dǎo)說(shuō)明與專業(yè)闡述。
在園區(qū)運(yùn)營(yíng)階段,宣導(dǎo)低碳管理理念,對(duì)運(yùn)營(yíng)園區(qū)進(jìn)行定期的碳排查工作,不斷提升完善園區(qū)的低碳運(yùn)維措施。
設(shè)計(jì)制定以綠色倉(cāng)庫(kù)為底線的標(biāo)準(zhǔn),物流園區(qū)產(chǎn)品更高層次的規(guī)范要求;構(gòu)建零碳園區(qū)評(píng)價(jià)體系,并幫助新建項(xiàng)目快速走向成熟,樹(shù)立參考準(zhǔn)繩。
02
低碳建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
依托節(jié)能減排的管理理念,推行創(chuàng)新低碳減排設(shè)施技術(shù)在冷鏈園區(qū)落地應(yīng)用,幫助冷鏈園區(qū)從硬件層面實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
建立綠色建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),在冷鏈園區(qū)的設(shè)計(jì)、建設(shè)過(guò)程,融入綠色冷庫(kù)的設(shè)計(jì)建造、原料采購(gòu)、技術(shù)應(yīng)用等全方面出具詳細(xì)的指導(dǎo)說(shuō)明與專業(yè)闡述,研發(fā)新型設(shè)備及技術(shù),推動(dòng)綠色建筑認(rèn)證,滿足國(guó)內(nèi)外綠色冷庫(kù)產(chǎn)品高品質(zhì)的建造、運(yùn)營(yíng)需求。
2.1 分布式光伏
推廣分布式光伏發(fā)電技術(shù),在建筑屋面架設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)施逐日發(fā)電,分布式光伏能夠以接近100%的消納率為冷鏈物流園提供一定比例的電力。太陽(yáng)能發(fā)電作為優(yōu)秀的可再生能源,隨著自發(fā)電力比重的增加,光伏發(fā)電能幫助園區(qū)大大降低外購(gòu)電力的需求,實(shí)現(xiàn)間接碳排放的減少、控制工作。圖1為太陽(yáng)能光伏發(fā)電在上海臨港園區(qū)中的應(yīng)用。這樣不僅可以產(chǎn)生清潔能源,還可以減少太陽(yáng)熱輻射通過(guò)屋面產(chǎn)生的熱負(fù)荷,從而降低制冷系統(tǒng)的能耗。
2.2 制冷設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新
2.2.1 CO2載冷系統(tǒng)
在制冷劑使用方面,傳統(tǒng)冷鏈園區(qū)中,由傳統(tǒng)制冷劑使用導(dǎo)致的碳排放所占比例最大,為實(shí)現(xiàn)減碳戰(zhàn)略,可以采用二氧化碳作為載冷劑用以減少制冷劑的充注。在整個(gè)系統(tǒng)中,當(dāng)二氧化碳用作載冷劑時(shí),其載冷側(cè)為無(wú)油系統(tǒng),二氧化碳載冷劑更加環(huán)保經(jīng)濟(jì)。
CO2作為載冷劑與其他傳統(tǒng)的載冷劑(如鹽水、乙二醇等)相比,其動(dòng)力黏度非常小。當(dāng)載冷溫度為-35℃時(shí),其黏度分別是氯化鈣溶液、乙二醇溶液、二氯甲烷的1/152、1/506和1/4,具有非常好的輸運(yùn)特性。由于載冷劑采用的是純CO2液體不存在以水為溶劑的問(wèn)題,可以傳遞溫度高于-50℃的冷量。同時(shí),CO2的汽化潛熱也很大,冷卻溫度為-35℃時(shí)的汽化潛熱為313.41J/g,因此可以利用液態(tài)CO2的相變來(lái)吸收熱量,大大減少液態(tài)CO2制冷劑的充注量。這樣,冷卻循環(huán)中的管徑大大減小,冷卻設(shè)備的體積減小。減少制冷系統(tǒng)單元中制冷劑的充注量。
2.2.2 二次節(jié)流技術(shù)
壓縮機(jī)組作為冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的核心部件,也是冷庫(kù)能耗的主要來(lái)源。螺桿壓縮機(jī)在冷鏈物流行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用較為廣泛,其核心部件已進(jìn)行多次更新迭代,不同世代之間的性能系數(shù)差距較大。此外,氣體壓縮方法的選擇,對(duì)于制冷能耗將產(chǎn)生顯著影響。因此,為了盡可能地降低能耗,可對(duì)目前的傳統(tǒng)氟制冷形式進(jìn)行迭代升級(jí),通過(guò)“二次節(jié)流”,提高制冷機(jī)組的COP值,降低設(shè)備運(yùn)行的能耗。
2.3 園區(qū)運(yùn)營(yíng)設(shè)施采購(gòu)低碳化
在園區(qū)的運(yùn)營(yíng)設(shè)備設(shè)施的采購(gòu)選擇中,提高新能源設(shè)備的滲透率。庫(kù)內(nèi)選用電動(dòng)叉車(chē)替代傳統(tǒng)的燃油叉車(chē)。
物流貨運(yùn)以新能源電動(dòng)車(chē)取代傳統(tǒng)燃油車(chē),建立光伏發(fā)電充電站,為新能源汽車(chē)提供電能補(bǔ)充。
2.4 低碳綠色建筑
進(jìn)行綠色冷庫(kù)/LEED/BRE等綠色認(rèn)證,推廣新型節(jié)電、節(jié)水設(shè)備應(yīng)用。
03
低碳運(yùn)維措施
提升冷鏈園區(qū)的運(yùn)維、管理效率同樣可以減少碳排放。智慧化園區(qū)的管理模式相比傳統(tǒng)園區(qū),可以更加精準(zhǔn)的分析冷庫(kù)的運(yùn)營(yíng)情況。通過(guò)數(shù)字化手段搭建碳管理平臺(tái),在運(yùn)營(yíng)期間科學(xué)監(jiān)控能耗和產(chǎn)能的數(shù)據(jù),可以保障園區(qū)能夠持續(xù)地低碳運(yùn)營(yíng)。在管理層面,依托數(shù)字平臺(tái)感知并全面監(jiān)測(cè)碳生成和消減過(guò)程,整合節(jié)能、減排、固碳、碳匯等措施,實(shí)現(xiàn)冷鏈園區(qū)的整體碳排放計(jì)量實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和追蹤,可視化展示碳中和情況,有助于碳中和管理決策和降碳雙控工作。
3.1 智慧化園區(qū)
園區(qū)智慧化是提高園區(qū)管理和運(yùn)營(yíng)效率的有效途徑。相比傳統(tǒng)園區(qū),智慧化園區(qū)具有管理更加透明、問(wèn)題響應(yīng)速度更快、運(yùn)營(yíng)效率更高、管理方案迭代更加精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)。園區(qū)智慧化包括對(duì)園區(qū)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行智能化升級(jí);利用數(shù)字平臺(tái)監(jiān)控升級(jí)后的設(shè)備;搭建總平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全局管理等多個(gè)步驟。
3.1.1 自動(dòng)化智能化設(shè)備應(yīng)用
對(duì)園區(qū)內(nèi)的大部分機(jī)器設(shè)備,包括安防設(shè)備、消防設(shè)備、冷鏈設(shè)備、溫控設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等,進(jìn)行全面的智能化及自動(dòng)化升級(jí),以盡可能地減少人工操作的場(chǎng)景,在降低錯(cuò)誤率的同時(shí)縮短事件反應(yīng)時(shí)間,提升單體設(shè)備的運(yùn)行效率。例如:引進(jìn)智慧叉車(chē)系統(tǒng),能夠通過(guò)自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集叉車(chē)運(yùn)行、異常及電池?cái)?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)叉車(chē)?yán)寐使芾怼⒆鳂I(yè)效率管理、電池管理、維保管理等功能。采用自動(dòng)化立體庫(kù),較傳統(tǒng)冷庫(kù)的出入庫(kù)效率可提升約2~3倍,并能極大減少進(jìn)出貨時(shí)的熱流損失。
3.1.2 IoT管理平臺(tái)
園區(qū)應(yīng)使用IoT管理平臺(tái)。IoT管理平臺(tái)可實(shí)時(shí)了解園區(qū)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及能耗狀態(tài),幫助園區(qū)及時(shí)調(diào)整設(shè)備的最優(yōu)參數(shù)以在最高效率,并能實(shí)時(shí)監(jiān)控電能消耗情況,了解能耗分布,有針對(duì)性的調(diào)整用電策略。借由IoT平臺(tái)對(duì)之前智能化升級(jí)的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析展示,為故障定位分析和能耗優(yōu)化提供決策支撐。
3.1.3 搭建專業(yè)的物流信息平臺(tái)
建設(shè)一體化物流管理系統(tǒng)(OTWB),對(duì)貨檢驗(yàn)、入庫(kù)、出庫(kù)、調(diào)撥、移庫(kù)移位、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)等作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集與傳輸。
3.1.4 碳管理系統(tǒng)
在園區(qū)內(nèi)搭建全局碳管理系統(tǒng),集聚物流倉(cāng)儲(chǔ)的所有環(huán)節(jié)、場(chǎng)景和功能,在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)配下,實(shí)現(xiàn)不同要素之間的順暢銜接,進(jìn)而高效地開(kāi)展業(yè)務(wù)流程,從結(jié)構(gòu)上降低園區(qū)整體的碳排放水平。
3.2 用電結(jié)構(gòu)優(yōu)化
在用電結(jié)構(gòu)方面,可結(jié)合創(chuàng)新技術(shù),優(yōu)化建筑能源結(jié)構(gòu),對(duì)各項(xiàng)化石能源的使用行為進(jìn)行電氣化改造或替代,逐步提高可再生能源電力在用電結(jié)構(gòu)中的占比。
在分布式光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,配合碳管理平臺(tái),結(jié)合清潔能源的發(fā)電量,了解具體的減碳數(shù)據(jù);通過(guò)清光伏能源的消納情況,及時(shí)調(diào)整用電時(shí)間及用電策略,減少傳統(tǒng)火電的使用。
04
總結(jié)
在當(dāng)前綠色低碳的時(shí)代背景下,物流行業(yè)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召和政策,大力推進(jìn)減碳、近零碳事業(yè)的發(fā)展。冷鏈園區(qū)的減碳措施包括:在已經(jīng)構(gòu)建的現(xiàn)代化物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)上融入綠色建筑的理念、要求和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),配合智能化的管理手段、減碳的管理理念、高效的核心技術(shù)設(shè)立近零碳物流園區(qū)。冷鏈園區(qū)的減碳措施和管理理念不僅為園區(qū)實(shí)現(xiàn)碳排放的節(jié)降,同時(shí)以綠色供應(yīng)鏈帶動(dòng)行業(yè)內(nèi)眾多用戶一同響應(yīng)國(guó)家的綠色減碳的行動(dòng)號(hào)召。
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