绿色供应链 课件 第9章 绿色供应链相关研究

第九章绿色供应链相关研究12345601生鲜肉供应链碳排放测算实例02啤酒供应链碳排放测算实例03肉羊供应链碳排放测算实例目录CONTENTS生鲜肉供应链碳排放测算实例01企业发展与环境保护的平衡关系生鲜肉类食品供应链构成及碳排放影响因素分析9.1.1

1.生鲜肉类食品供应链结构生鲜肉类食品供应链属于典型的农产品供应链，是由具体肉类食品需求拉动的链条结构，同时也具备肉类食品供应链的明显特征，是以生鲜肉的物质流动为主要表现形式的冷链形式。本研究界定的生鲜肉类食品供应链指的是从活体动物流通，到屠宰分割、加工，最终到销售端成品转移到消费者手中的全过程。根据环节和组织载体的不同，生鲜肉类食品供应链运作模式主要分为３种类型，包括：连锁经营企业主导的供应链，加工企业主导的供应链，以及批发市场主导的供应链。虽然目前市场存在多种模式，但主要围绕着核心企业展开，而且供应链环节越多，造成的损耗越多，对环境造成的影响也越大。根据上述分析，本研究构建生鲜肉类食品供应链模式。9.1.1

1.生鲜肉类食品供应链结构生鲜肉类食品供应链结构冷链保鲜作为贯穿生产加工直至消费者的核心要素，属于构成生鲜供应链的物质流动及碳排放产生的主要约束因素之一，其表现形式为生产加工环节的低温加工，仓储配送环节的冷链储藏、不同环节衔接过程的冷链运输及配送以及批发零售环节的冷藏陈列。肉类食品供应链的显著特点在于达到低温温控，因此对于达到及保障温控体系的设备、流程、环节以及相关要素成为下一步研究的关键。生鲜肉类食品供应链构成及碳排放影响因素分析9.1.1

在肉类生产阶段，当活畜被运送至屠宰加工企业后，会按照一定流程进行操作。活体动物经过致昏放血后，首先用热水烫毛，进行打毛处理，置于-15℃的速冻库进行急冻处理约1~2h，然后进行排酸冷却，置于-1.5~7.0℃的排酸库中12~24ｈ降温，后在0~4℃的环境下进行剔骨、分割加工等操作，完成生鲜肉类食品的生产。在这个过程中都会产生一定的碳排放。肉类生产阶段仓储阶段运输阶段销售阶段在运输阶段，屠宰加工厂首先通过中间商购买活畜，然后将生产加工完成的生鲜肉食品运送至配送中心进行冷藏，最后根据各销售点需求情况进行配送，完成生鲜肉食品供应链的全程运输。运输阶段产生碳排放的来源主要包括运输及配送车辆的规格、油耗类型，冷链运输过程中的制冷系统能耗，还有一部分是生鲜肉的腐损程度。在仓储阶段，配送中心需要配备大型的冷库等制冷设施对生鲜肉类食品进行冷藏，以保证冷鲜肉在仓储过程中达到低温要求并保持食物的新鲜度。冷库的制冷系统需要消耗大量的能源，其中肉类食品的仓储量、食品在冷库的存放时间是影响碳排放的主要因素。在销售阶段，生鲜肉类食品有一部分存放在开放的陈列柜供消费者购买，另一部分存放在库房的存储柜暂存，从而减少生鲜肉食品由于变质而带来的经济损失。该阶段制冷设备及照明系统的能耗情况、销售区域面积、空间利用率等因素是产生碳排放的主要来源。生鲜肉类食品供应链构成及碳排放影响因素分析2.生鲜肉类食品供应链碳排放过程分析9.1.1

3.生鲜肉类食品供应链碳排放系统边界确定生鲜肉类食品供应链碳排放系统本研究主要以肉类食品的生产作为供应链的起始端，以肉类食品的销售陈列作为最终端开展研究，生鲜肉在该流通环节中的碳排放占比较高，同时也具备低碳优化研究价值。结合上述特点，本研究对肉类食品供应链碳排放影响因素进行分析并确定的系统边界。生鲜肉类食品供应链构成及碳排放影响因素分析9.1.2

1.碳排放系统因果关系分析生产子系统碳排放的因果关系图生产环节是生鲜肉食品供应链的重要环节，在这一过程中加工设备、制冷系统需要消耗大量电能和水等能源，并产生动物副产品以及废水等需要处置的废弃物。该阶段碳排放的因果关系见图9-3。在该因果关系图中包含5个正反馈回路和5个负反馈回路。生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型构建9.1.2

1.碳排放系统因果关系分析运输环节碳排放的因果关系图生鲜肉食品供应链各节点的流通都包含运输过程，其中运输路径、运输工具、运输过程中燃油类型、制冷系统能耗对碳排放的影响不容忽视。该因果关系图中包含４个正反馈回路和３个负反馈回路。生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型构建9.1.2

1.碳排放系统因果关系分析仓储环节碳排放的因果图肉类食品仓储环节主要是冷藏、冷冻设备耗能从而产生的碳排放，影响碳排放的因素包括仓储环节的仓储量、冷藏冷冻设备的空间布局、制冷技术能耗以及能源消耗类型。该因果关系图包含４个正反馈回路和１个负反馈回路。生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型构建9.1.2

2.模型存量流量图肉类食品供应链碳排放存量流量图根据因果回路图，利用Vensim软件得到系统各变量间的存量流量图，即生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型。模型自左至右、自上而下分别为肉类食品供应链中测算碳排放的生产、运输、仓储和销售过程，各环节的碳排放汇总至中间的肉类食品供应链碳排放部分，这几个子模块相互联系、环环相扣，又各成系统。生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型构建9.1.2生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型构建3.参数选择生鲜肉类食品供应链碳排放的SD模型参数分为４类，分别为：状态变量、速率变量、常量和辅助变量。其中生产、运输、仓储、销售过程碳排放量累积以及供应链碳排放累积等为状态变量，表示碳排放的累积过程；生产、运输、仓储、销售过程碳排放增加量以及利润增加、减少量为速率变量，是使上述状态变量发生变化的因素；肉类食品生产、运输、仓储、销售过程碳排放量以及碳排放成本等变量为辅助变量，描述了状态变量和速率变量之间的信息传递；相关变量的碳排放系数、车辆规格及单位能耗、设备热传导率等变量为常量。-""-6-4.变量表达式本研究依据PAS2050的核算标准来收集具体数据，参照生命周期评价法中的计算原理及《GB/T2589—2008综合能耗计算通则》中提供的相关物质活动数据，将其应用到肉类食品供应链过程中。根据收集到的活动数据和碳排放系数的信息，计算出相关的碳排放总量。其计算基本公式为：碳排放量＝能源消耗数据×能源碳排放系数以上式为基础，结合相关变量间的关系，确定生鲜肉类食品供应链碳排放的系统动力学模型的相关变量表达式。企业发展与环境保护的平衡关系实证研究9.1.31.案例背景研究对象以主营预冷鲜冻猪分割肉、鸡分割肉、熟肉制品等为主的M食品企业组成的生鲜肉类食品供应链。对该企业进行实地走访调研以及查阅相关资料，发现该企业通过向当地养殖场收购生猪，再将经生产加工的冷鲜肉送往北京市的冷链配送中心，由配送中心再销往各大商超及零售店。在2013~2018年该企业生鲜肉的产量分别为132.13、149.90、123.92、130.67、152.93和164.90万t；销量分别为130.65、148.52、122.72、129.08、151.90和163.18万t。企业生产过程中设备相关参数为：打毛机（200型）7.50kW，生产能力30.0s/只；剔骨机(MAG—120）功率3.00kW，生产能力600.0kg/h；分割机（BDG—600D带锯）功率5.50kW，生产能力600.0kg/h；刚刚屠宰完的胴体在速冻库急冻1h，在排酸库冷却12h，其中速冻库、排酸库每日能耗分别为12.75、10.00kW，每日工作按10h计算；水消耗约8.1t/t；1kg生鲜肉大约需要49.85g塑料包装；废弃物约占动物胴体重量的10%。已知当地养殖厂到该企业的距离为21.4km，从该企业到北京市冷藏配送中心的公路运输距离约406.1km，配送中心到当地大型商超的距离为29.6km。生鲜肉在配送中心冷藏时间为2d；运输到连锁超市后，约20%的肉摆放于陈列柜1d，其余存放在存储柜，待销售完及时从暂存柜供应，其在存储柜的周期约4d；已知陈列柜、存储柜空间利用率约85%，陈列区、存储区的高度分别为0.28、1.20m。运输环节物质活动数据企业发展与环境保护的平衡关系实证研究9.1.32.模型检验本研究主要以2013—2018年该条供应链产生的碳排放累积量作为检验指标，对模型的有效性进行验证。根据生鲜肉食品供应链企业实际运行情况以及

《GB/T2589—2008综合能耗计算通则》、《中国能源年鉴》中的相关碳排放系数等数据作为仿真的初始数据，得出肉类食品供应链碳排放的相关数据，将其与实际碳排放累积量进行对比。从表9-3看出，仿真值和实际值的最大误差为5.33%，最小误差为1.78%，均处于≤10%的范围内，说明模型的拟合程度较高，能有效反映肉类食品供应链碳排放的实际情况，适合进行模拟仿真分析。2013—2018年供应链碳排放累积的仿真值和实际值对比企业发展与环境保护的平衡关系实证研究9.1.33.碳排放测度生鲜肉在仓储环节、销售环节产生的碳排放相对于其他环节较少，分别约占总碳排放量的9%、10%，产生碳排放的来源主要是消耗电能。由于仓储环节生鲜肉的存放量大，周转效率较高，在冷库的冷藏时间较短，分摊到1t生鲜肉上消耗的电量就比较少，因此产生的碳排放较少。生鲜肉在零售店的存放需要保持较低的温度，需要陈列柜及存储柜的制冷系统耗能以实现低温存储，确保肉类品质，且存储时间较长，因此分摊到1t生鲜肉上消耗的电能与仓储环节相当，从而产生一定的碳排放。生鲜肉供应链各项活动碳排放累积及所占比例情况啤酒供应链碳排放测算实例02企业发展与环境保护的平衡关系啤酒供应链碳排放系统结构及因果关系分析9.2.1

啤酒供应链介绍自21世纪以来，中国的啤酒产销量一直位列全球第一。2020年，我国啤酒产量为3411.1万千升，2021年仅1-7月中国啤酒产量达到2272.3万千升，国内啤酒产业具备巨大的市场需求，该产业的碳排放问题也一直备受关注。在经济社会发展全面绿色转型的背景下，啤酒行业面临着生产、加工及储运过程中环境污染严重、资源利用效率及经济效益低等问题，在可持续发展中，啤酒企业提高经济效益与社会效益成为该产业的低碳趋势。如今，国内外碳交易体系逐渐规模化，区域性碳交易体系日趋成熟化，推动越来越多的企业参与其中，碳排放量成为约束企业供应链成本与收益的关键之一。因此，探明啤酒供应链的碳排放情况，提出经济节能减排优化策略，对实现供应链的可持续发展具有现实意义。9.2.1

1.啤酒供应链碳排放系统啤酒供应链碳排放系统结构图综合啤酒行业的高度集中化以及其供应链各环节衔接情况，构建碳排放系统结构图可知啤酒供应链碳排放测算边界内所涉及的碳排放环节分别为生产、运输、仓储以及包装。啤酒供应链碳排放系统结构及因果关系分析9.2.1

2.碳排放系统因果关系分析啤酒供应链碳排放因果关系图基于啤酒供应链碳排放系统结构图分析，啤酒供应链碳排放总量由生产、包装、运输以及仓储四个环节的碳排放量组成，考虑到瓶装啤酒企业的盈利目的，围绕企业的低碳追求，结合利润及低碳技术和环境治理投入三大因素，添加相关经济变量，依据影响因素之间因果关系，建立啤酒供应链碳排放因果关系图。该因果关系图包含7个正反馈回路和2个负反馈回路。啤酒供应链碳排放系统结构及因果关系分析9.2.2

1.案例背景

模型主要公式及变量本文以啤酒行业A股上市公司北京Y瓶装啤酒企业为实证研究。Y企业总部是亚洲最大的啤酒生产基地，在国内拥有30多家全资和控股的啤酒生产基地，利用线上线下双渠道供应链模式进行啤酒的销售，2020年的啤酒产销达353.46万千升，其啤酒销售范围为全国34个省份，北京、内蒙古、广西三大优势市场市占率均超75%。Y企业借助ERP系统保障供应链各节点信息的共享，企业除与澳大利亚大麦供应商有稳定合作关系外，在国内甘肃地区建立了麦芽加工基地，从合作商处采购原材料后经过一系列的生产程序，制作出可销售的啤酒成品，存放于总仓库内，通过自身的营销渠道安排合理的供给量运输至下游销售各节点，最终被消费者使用。实证研究9.2.2

2.碳排放测算SD模型构建基于对啤酒供应链碳排放因果关系的探究，结合《北京Y啤酒有限公2014—2019年年度报告》中的实际销量以及市场年度统计习惯，以“年”为时间单位，年份跨度为2014-2019年，步长为1年。实证研究啤酒供应链碳排放系数存量流量图9.2.2

3.模型相关参数及变量表达式模型关键参数及数值来源系统动力学模型的指标包括参数和变量，而变量分为外生变量和内生变量。在该啤酒供应链碳排放系统模型中，主要参数（见表9-4）包括转标煤系数、碳排放系数、货车吨公里能耗、燃烧碳排放系数等，关键参数值借鉴《综合能耗计算通则》（2008）、《2050中国能源和碳排放报告》等数据库以及相关文献，通过企业实地调研或行业平均值得到相关数据；主要变量以及详细的计算表达式在表9-5中列出并说明，外生变量包括年销售量、年生产量、单位产品利润等，内生变量包括生产、运输、仓储、包装过程碳排放增加量、实际盈利等，各变量通过查阅《2014—2019年Y企业年度报告》或经过基本换算数值转化而来。实证研究9.2.3

总结啤酒供应链各环节碳排放量累积及占比情况本文以1吨啤酒为基准单位展开研究，Y啤酒企业的大米在近啤酒厂的销售点进行采购，其运距较近，且酒花和其他原辅材料的消耗量较小，因此，均不予考虑，原材料只考虑大麦的采购活动。包装材料的采购活动主要考虑消耗量占比最大的玻璃瓶，其他包材消耗量不涉及研究。在生产线上，啤酒灌入玻璃瓶进行初级包装，后通过瓦楞纸箱将其进行二级包装，使用轻型厢货车进行运输配送至各销售点。经过仿真测算，得出啤酒供应链碳排放情况，可知1吨啤酒产生的碳排放量为2185.46kg。其中，生产环节占比最大，占系统总碳排放量的59.58%，究其原因，在于啤酒的生产属于高耗能作业，耗水量大，啤酒生产涉及的设备耗电量占一定比重，生产中一定温度的蒸汽需求都是通过燃煤消耗产生，废水的处理过程也伴随部分能源消耗，产生碳排放。结果与分析肉羊供应链碳排放测算实例03企业发展与环境保护的平衡关系温室气体核算概述9.3.1

肉羊供应链介绍随着中国经济的不断高速增长，消费者对食品质量和品质的要求也越来越高，牛羊肉的需求量也不断增加。然而，“双碳”目标也给物流运输行业带来了新的机遇和挑战。能源是人类生存和发展的物质基础，减少碳排放是环境保护和经济发展的重要战略，同时也是社会可持续发展的必然趋势。因此，研究核算肉羊供应链从诞生到产出全系统的碳排放量、对其肉羊产业供应链子系统碳排放核算及路径优化，对肉羊绿色供应链的发展具有重要的意义。企业发展与环境保护的平衡关系温室气体核算概述9.3.1

肉羊供应链从诞生到产出全系统图从诞生到产出的过程由三个模块组成，即上游、生产过程和下游。肉羊生产全过程主要包括上游还包括饲料生产，生产过程能源消耗；动物肠道发酵、粪便管理和农场能源消耗；下游模块主要包括屠宰和肉类加工以及运输路途的燃料消耗。肉羊供应链从诞生到产出全系统图企业发展与环境保护的平衡关系温室气体核算概述9.3.1

肉羊产业供应链子系统图本研究没有考虑农业能源消耗量的碳排放、饲料微量成分的原产品的生产碳排放、饲料运输碳排放以及各环节内存在的碳排放回收（如粪便还田、沼气回收、羊毛利用、肥料成分存土量）等，主要是因为相关统计系统的数据稀缺以及肉类产品从诞生到产出的足迹中这类数据地区之间的数据差异较大且难以具体统计。另外，这些数据所占碳排放比例很小，对整体统计影响较小。肉羊产业供应链子系统图企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

1.能源消耗通过实地走访调研，发现羊厂中主能源消耗要来自饲料机械加工消耗、传送带电机运转等。肉羊产业供应链子系统图企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

2.肥料（粪）管理肉羊粪便管理甲烷核算方法肉羊粪便管理甲烷投入量动物粪便管理甲烷排放因子肉羊粪便管理氧化亚氮核算方法肉羊粪便管理氧化亚氮投入量肉羊粪便管理氧化亚氮排放因子肉羊粪便积累和储存过程中排放的CH4和N2O肉羊产业供应链子系统图企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

3.肠道发酵肉羊肠道发酵甲烷核算方法肉羊肠道发酵甲烷投入量肉羊肠道发酵甲烷排放因子肉羊肠道发酵积累过程中排放的CH4企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

4.饲料生产饲料原产品生产碳排放消耗饲料加工过程碳排放企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

5.屠宰与加工在中国，猪肉作为最受欢迎的肉制品之一，其生产对环境造成的影响也较为显著。研究发现，中国猪肉屠宰和加工过程的排放量是非常高的。具体来说，每千克猪肉的生产过程中，会排放出约3.3kg的温室气体，其中包括二氧化碳、甲烷和氮氧化物等。羊肉的生产过程排放的温室气体更少，但由于中国数据稀缺，Liuetal的研究使用PooreJ计算的温室气体排放系数。根据计算结果，生产每千克羊肉需要排放约1.1kg左右的温室气体，相较于猪肉而言排放量明显减少。企业发展与环境保护的平衡关系碳排放核算9.3.2

6.肉羊运输运输路径肉羊运输路径选择和管理，需要兼顾经济效益和环保目标。在确保肉羊品质的同时，同时需要关注能源效率、新能源推广、优化运输路径、合并批量运输、采取环保包装等措施，以降低运输过程中的碳排放并达到碳中和的目标。运输车辆选择电动汽车对环境的影响要优于传统汽车，它可以有效地降低温室气体和大气污染物的排放。这一结论不仅证明了电动汽车的潜在环境优势，还强调了新能源汽车的可持续发展性。企业发展与环境保护的平衡关系实证研究9.3.3

1.A公司生产分析A公司成立于2017年，位于安徽省合肥市内，是一家以种羊繁育推广、肉羊育肥、产品加工于一体的现代牧业公司，已成为合肥市的行业领军品牌之一，年销售额超2000万。占地80余亩，是合肥市目前最大的肉羊育种育肥公司。现已建成标准化羊舍23栋，舍内饮水、清粪、通风、消毒、温控、饲喂全部实现机械化，目前存栏养殖安徽白山羊、皖临白山羊、博尔山羊合计10000余只，今年新引进努比亚黑山羊并进行育种实验，预计今年种群已扩张到16000多只。2021年出栏量为7000只，2022年出栏量为12800只，平均每只羊重90斤。养殖场配套青贮窖、草料棚、库房、饲草料加工设施、设备齐全。公司经营管理模