2 城市物流碳排放核算方法

2.1 碳排放相關概念分析

2.1.1 碳排放相關概念

2.1.1.1 碳排放的概念

碳排放指的是溫室氣體（主要成分是CO2）的排放。在這個概念中，溫室氣體的排放主體不僅可以是某個區域或某個群體，還可以是某個生物體。根據不同的消費需求，碳排放還可分為：①生存碳排放。它是指在現有的社會條件和經濟水平下，碳排放主體為了維持自己的基本生存和發展而進行的必要性消費所產生的碳排放。②奢侈碳排放。它是指碳排放主體為了追求和消費高碳奢侈品，而進行過度消費所產生的碳排放。這種碳排放已經不是以維持主體的基本生存和發展為目的的了。就世界目前的情況來看，奢侈碳排放主要存在于經濟較為發達的國家，而發展中國家的碳排放還基本都在生存碳排放范圍之內。

2.1.1.2 城市碳排放

2.1.1.2.1 城市碳排放的主要內容

城市碳排放研究的尺度涵蓋個人、產品、家庭、組織機構、城市以及國家，研究的產業部門包括工業、交通、建筑、供水、醫療等（叢建輝 等， 2014）。根據世界資源委員會（WRI）以及世界可持續發展工商理事會（WBCSD）的推薦，城市碳足跡可分為3個層次：層次1，城市各部門的直接碳排放，主要是指發生在城市邊界內的溫室氣體排放；層次2，外調電力的上游生產引起的間接碳排放；層次3，未被層次2包括的所有間接碳排放，主要是指跨界交通的溫室氣體排放（公路長途運輸、航空運輸、水路運輸等），以及城市從外部輸入的主要物質（燃料、建材、食物、水等）的上游生產和運輸過程中產生的溫室氣體排放。本研究采用混合分析方法計算城市碳足跡，綜合分析各層次的碳排放，將城市碳足跡計算主要分為三個部分：①城市內工業、交通、商業等部門的終端能源消耗引起的碳排放，屬于層次1和層次2;②跨界交通引起的碳排放，包括地面、海上和空中運輸的排放，根據空間分配跨邊界的此類運輸的排放，屬于層次3; ③城市消耗的主要物質（食物、水、燃料和水泥等）的內含碳排放，屬于層次3（林劍藝 等，2012）。城市碳足跡構成見圖2－1。

圖2－1 城市碳足跡構成

2.1.1.2.2 城市物流節點間的關系

城市物流節點主要包括物流基地、物流園區、物流中心、配送中心和配送網點，它們之間存在著緊密的關系。從規模和服務范圍來講，物流基地最大，一般由多個物流園區構成，可能是一個城市也可能是一個特定的區域；物流園區其次，其可能包括多個物流中心；配送中心的規模相對最小，一般僅為一定的企業或區域服務。

從投資的主體和經營的主體來看，物流基地和物流園區的投資主體和經營主體較為復雜，多為政府投資和經營或由政府與企業共同投資、共同經營，它們又包括多個入駐物流企業。物流中心一般由第三方物流企業投資建設與運營，提供面向社會的現代物流服務，其配送業務是核心。配送中心一般由大型生產和連鎖企業投資建設，為本集團（企業）的各工廠和銷售點進行采購、分撥配送業務，以確保本集團（企業）投資的生產和銷售正常運行。配送網點一般是配送的末端，只經營小批量的配送業務，一般不經營配送輔助業務。

城市物流節點可分為三個層次：第一個層次是物流基地和物流園區。在一定程度上，我們可以把物流基地理解為一個大的物流園區。本章中對物流基地、物流園區不加區分，統稱為物流園區。第二個層次是物流中心和配送中心。物流中心和配送中心共同構成了城市物流系統的二級節點，一般統稱為物流中心。第三個層次是配送網點。城市三級物流節點的關聯模式如圖2－2所示。

圖2－2 城市三級物流節點關聯模式

物流園區是一個空間概念，與工業園區、科技園區等概念一樣，是集中連片的相同或相關產業用地，并且實行統一物業管理。物流園區可以是物流中心、配送中心的空間載體，但它本身不是物流的管理和經營實體，而是多個物流管理和經營企業的集中之地。物流園區的規劃和開發建設基本上是由政府統一進行的，并且往往由專門的物業企業統一管理。物流園區與園區中的物流經營企業之間的關系可以是租賃、資產入股、聯合開發或合作經營等。

對于物流中心的概念目前還沒有一個明確的界定。廣義上的物流中心跟物流園區類似，由政府統一開發建設，建設網絡信息平臺和物流信息系統，吸引物流企業入駐，為入駐企業提供服務平臺，同時自身也開展物流增值業務。而狹義的物流中心主要是指物流業務的經營和管理實體，具體負責物流業務的開展，多由政府統一發起規劃和開發。也有的以企業為投資主體，積極爭取政府支持開發建設，其功能和服務范圍具有一定的專業方向和具體地域。總的來說，物流中心在規模、輻射范圍、綜合程度、服務對象、功能定位、運作方式、業務內容等方面介于物流園區和配送中心之間。

配送中心主要有自有型配送中心和社會化配送中心兩種類型。由于物流配送對加速商品流通、降低物流成本、提高經營靈活性和物流運行效率等方面有巨大作用，所以很多有實力的企業都設立了配送中心，為企業自身進行物流配送。但由于其規劃建設缺乏宏觀思考，帶來了很多社會問題，諸如環境污染、交通堵塞等，使得發展社會化配送中心成為大勢所趨。社會化配送中心一般由政府統一規劃，并適當地規范（引導）其發展，對具有實力的企業進行政策、資金、土地等多方面支持，由企業進行建設開發。城市物流節點按主體功能又可分為轉運型、儲存型、流通型和綜合型四種類型，見表2－1。

表2－1 城市物流節點功能分類

2.1.1.2.3 城市碳排放特征

從煤炭消耗的總量來看，中國煤炭消耗量與地理位置的關系非常大。北方城市消耗量整體高于南方城市，目前消耗量最大的為山東省，其次為內蒙古自治區。

從空間格局分布狀況來看，中國二氧化碳排放量的空間分布與地勢的三級階梯分布相吻合，城市排放水平呈現東高西低的變化趨勢，數量整體呈現“梨”形分布特征。總體來看，排放量高的城市分布在我國東部沿海（河北、山東、江蘇、浙江等省）。這些高排放城市集中于東部沿海和中部能源基地，大多是城市群核心，其城市規模相對較大，經濟發展水平普遍較高，以工業型城市居多（蔡博峰，2011）。具體見圖2－3。

圖2－3 中國城市二氧化碳排放量空間格局

數據來源：http://www.cityghg.com.

從中國城市累計二氧化碳直接排放及相應的人口、GDP 的累計量中可以看出，中國城市在二氧化碳排放量上的分布嚴重不均。GDP 與二氧化碳排放具有相同的走勢，說明經濟越發達的地區，其直接碳排放量相對較高。

2.1.1.3 城市物流碳排放

2.1.1.3.1 城市物流的定義和測算

城市物流就是商品、貨物在城市中的移動行為及相應活動。

根據《2017年中國統計公報》，全年國內生產總值827 122億元，比2016年增長6.9%。其中第三產業增加值比重為51.6%。全年最終消費支出對國內生產總值增長的貢獻率為58.8%。年末全國總人口139 008萬人，比2016年末增加737萬人，其中城鎮常住人口81 347萬人，占總人口比重（常住人口城鎮化率）為58.52%，比2016年末提高1.17個百分點。全年貨物運輸總量479億噸，比2016年增長9.3%。貨物運輸周轉量196 130億噸千米，增長5.1%。全年規模以上港口完成貨物吞吐量126億噸，比2016年增長6.4%，其中外貿貨物吞吐量40億噸，增長5.7%。規模以上港口集裝箱吞吐量23 680萬標準箱，增長8.3%。具體如圖2－4所示。

圖2－4 國內生產總值與物流業生產總值比較

作為經濟中心，城市不僅是貨物的運輸目的地，也是貨物的裝運出發地。出貨貨運量占城市地區貨車里程的20%至25%，進貨貨運量占城市地區貨車里程的40%至50%，其余的貨物源自城市并在城市內運輸。此外，垃圾運輸也是城市物流的一項重要活動。在城市中，約4%的城市土地被用于貨運和物流。

城市物流是一種極為靈活的活動。它適應了當前人口統計學、城市經濟、新的購物和分銷行為、消費者和企業的新需求的深刻變化。城市物流的提供商一般很分散，規模較小，但整個部門卻對城市化進程的推進非常重要，也對GDP有深刻的影響。在激勵城市經濟發展的同時，城市物流對城市環境也有一定的負面影響，例如碳排放、擁堵、噪音、交通事故等。

ERTRAC（歐盟智能網絡汽車路線圖）制定了減少城市物流CO2排放的宏偉目標，即到2030年在主要城市中心實現基本無二氧化碳的城市物流，無碳城市可以通過道路電氣化、車輛技術改革來實現。

ERTRAC將城市貨物運輸定義為輕型或重型車輛進出、通過或在城市區域內的所有貨物流動，還包括服務運輸、建筑材料運輸和拆卸運輸、私人家庭購物出行、逆向物流、廢物回收等。

在這里，我們要特別說明私人家庭購物出行對于城市物流的影響。從傳統意義上來講，私人家庭購物出行也是城市物流中重要的組成部分。然而，隨著中國電商行業的發展，人們的日常購物逐漸從自行購買行為轉變為網購行為，因此城市終端配送的比例逐年增加。換句話說，隨著電商的興起，私人購物行為所產生的物流正逐漸在轉為城市配送，它們之間存在著一定的替代關系（Russo, Comi,2010）。

本書中所提及的城市物流主要是商品、貨物在城市中的移動行為，主要指運輸環節、倉儲環節、裝卸搬運環節及流通加工環節，而不考慮家庭購物出行。其測算方式有以下一些：

（1）從物流業碳排放角度測算

從物流業角度測算城市物流碳排放是最常用的方式。根據現行的統計口徑，我們可以獲取各城市交通運輸、倉儲和郵政業的能源消耗量來表示物流業的能源消耗量，再按照一定的折算方法換算成物流業的CO2排放量。該方法的優點是統計數據易獲取，推算簡單且具有較高的可信度。其缺點是，不能分析各個行業所產生的物流量對物流業CO2總排放量的貢獻。

（2）從企業碳排放角度測算

清單分析是城市物流生命周期分析過程中最重要的環節，主要分析其邊界范圍內各環節的能耗及溫室氣體排放情況，即分析配送中心自身和配送車輛兩大內容中裝卸搬運、流通加工、存儲運輸等作業環節的能源消耗和排放。在獲取相關數據時，需要分環節對數據邊界進行界定、收集、分類匯總、有效性檢驗及數據關聯等，還需要選擇合適的排放因子，最終核算二氧化碳當量的碳足跡指標。根據第一階段對城市配送碳足跡的范圍界定，參照系統運作的具體流程，得到該系統的清單分析構架，如圖2－5所示。

圖2－5 城市物流清單分析構架

該框架考慮了系統內所有能源消耗和溫室氣體排放，包括配送中心內部的裝卸搬運叉車、吊車、加工器械等的柴汽電能耗，及柴油、汽油、回合動力機、天然氣動力運載工具的配送過程中能耗，倉庫、空調、電腦、供暖涉及燃料（柴油、汽油、壓縮天然氣、液化石油氣）和電能等，所排放氣體主要為二氧化碳、氧化亞氮和甲烷（白曉莉，2014）。最后，根據各種燃料和電力的二氧化碳排放因子將其核算為二氧化碳當量并加權，得到系統碳足跡。

該方法的優點是，能夠定義不同企業的物流碳排放邊界，并以此推算不同行業物流活動產生的CO2排放量。但在現實應用中，微觀數據常常難以獲取，大部分企業對于自身的碳足跡管理并不理想。

2.1.1.3.2 研究城市物流碳排放的意義

城市是工業、商業、交通、建筑的聚集地，不同部門高度集中，為綜合高效降低二氧化碳排放提供了巨大潛力和示范機會。城市物流是推動城市經濟發展的重要部分，然而由于基礎數據、研究資源的限制，至今為止，對城市物流碳排放及其減排潛力的研究非常少。

2.1.1.4 物流碳排放與城市經濟

低碳發展是我國在世界各國發展低碳經濟的背景下提出的具有中國特色的發展方式，因此，對于低碳發展的理解和研究離不開低碳經濟理論。

低碳經濟（low carbon economy）理論認為，人類的主要能源消耗應來自清潔能源和低碳燃料，尋求一種溫室氣體（以CO2為主）排放最低化的發展，是一種能源消耗較低、溫室氣體排放較低、能源利用效率較高的經濟發展模式。要進行低碳經濟建設，就需要建立起低碳的生產模式和消費模式，并且要有新的低碳技術、制度、政策等配套支撐。

發展低碳經濟，首先應該是保證經濟增長的問題。如果經濟沒有增長，甚至出現了倒退的現象，那么，即使碳排放減少和環境改善做得再好，也稱不上低碳經濟。其次，能源可以得到可持續的供應是發展低碳經濟的重要內容，因此開發和利用可再生能源、加強節能技術的開發和利用、進行能源技術革命是低碳經濟發展的關鍵所在。再次，低碳經濟的發展還與國際政治領域有著密切關聯，分配初始排放權、制定全球性的減排協議和規則都需要通過國際政治層面來進行。最后，低碳經濟也涉及社會問題，發展低碳經濟能夠使處在同一經濟系統內的人與自然、人與人之間達成和諧，促進實現和諧社會。