绿色仓储研究综述

2023-12-03 08:31杨新吉勒图訾春浩韩炜宏杨艳丽
环境保护与循环经济 2023年9期
关键词:能源消耗仓库供应链

杨新吉勒图 訾春浩 韩炜宏 杨艳丽

(内蒙古工业大学经济管理学院,内蒙古 呼和浩特 010051)

1 引言

仓储是物流或供应链系统不可或缺的节点或者说是缓冲区。虽然日本丰田公司提出的“零库存”理念一度受到广泛推崇,但在当今世界全球变暖、矿产能源稀缺、消费不断增加等背景下,时代的不确定性和模糊性更加彰显,“零库存”实施难度进一步增加。实际上,有时为了满足快速送达服务需求,往往不得不在供应链末端设立大量仓库。理想中的“零库存”在实践上是不可行的,因为库存本质上是规划管理的必要服务、对意外情况的风险防范以及增加生产服务系统的容错性。2022 年12 月15 日,国务院办公厅印发《“十四五”现代物流发展规划》,明确提出将“绿色低碳”纳入现代物流发展的主要原则中,开启绿色低碳物流创新工程,积极推动绿色物流的发展。物流仓储业是现代物流活动不可缺少的关键节点,是物流业的重要组成部分。随着我国经济的持续增长,物流仓储业的粗放式发展消耗了大量的自然资源,同时对环境造成了严重污染和破坏。为了促进生态文明建设,必须对仓储活动的绿色化进行深入研究。近年来关于绿色供应链或绿色物流、低碳供应链或低碳物流的研究日益增多,但主题为仓储与环保结合的相关研究较少。本文通过对相关研究进行总结,探究绿色仓储的研究热点和重点,同时探讨其未来的研究方向。

2 国内外相关研究现状

2.1 绿色仓储内涵

Bartolini M 等将“绿色仓储”的内涵描述为在减少仓储活动能源消耗、能源花费和温室气体排放的目标下,实施环境友好型举措[1]。Hu Q 等发现关于“绿色粮食仓储”中的“绿色”概念,发展中国家学者大多关注绿色操作技术或策略,发达国家学者则大多将重点放在保持粮食品质和开发低排放的环境友好型除虫方法,并指出概念差异可以解释为各国对“绿色”一词的理解不同[2]。汪传雷等指出绿色仓储是指以环境污染小、货物损失少、运输成本低为特征的仓储[3]。迄今为止,尚未有关于“绿色仓储”的统一的定义,但可以从字面意义上看出绿色仓储内涵包含两个方面,即保证高效率仓储活动和降低仓储活动对环境的负面影响。由于近年来各国政府对于温室效应的关注,仓储活动中的碳足迹成为学者的重要研究对象,有学者特别强调了绿色仓储与传统仓储相比应该减少整体温室气体的排放。另外,需要强调的是,绿色仓储中的“绿色”不应仅是指减少仓储活动对自然环境的污染,还应减少仓储活动间接带来的对人类身体的伤害,比如在食品仓库禁用化学药剂杀虫,即“绿色仓储”不仅对环境友好,也对人类友好。仓储绿色化或生态化,要求仓储系统模仿自然生态系统,在控制物质流、能量流、信息流的基础上实现自循环和外循环。从这些方面来看,绿色仓储的概念还有待挖掘。

2.2 绿色仓储途径

结合国内外绿色仓储方面的研究,仓储活动的绿色化途径主要包括降低能源消耗或提高能源效率、仓库建筑和配置设计、库存控制等方面。

在降低能源消耗或提高能源效率方面,Boenzi F等认为减少能源消耗是仓储活动最重要的绿化要素,通过配备不同发动机的叉车或通过优化操作,如拣货机的路径、物料搬运的运动等,可获得拣货所需能源的效率优化[4];Meneghetti A 等提出了一种冷藏自动化存储和检索系统的优化模型,该模型服务于食品供应链的可持续性设计,提高了能源使用效率[5];Faveto A 等提出无线电力运输技术可通过减少充电期间车辆停机时间来减少对电池的需求,并应用于某轮胎制造企业实物仓库的安装优化,证明此项技术能使能源效率得到提高[6];Ene S 等提出一种遗传算法来优化仓库存储的策略,进而减少拣货能源消耗,以期降低能耗对环境的负面影响[7];Lewczuk K 等考虑了从手动到全自动的仓储技术的6 种截面变量,并分析了仓库在各种配置下的能源消耗,提出了一种估算存储空间和确定能源消耗的方法,以进一步了解仓储活动的能源消耗情况[8];Liu Z 等探讨了在一定的仓库吞吐量和降低能源消耗要求下,进行基于穿梭车的存储和检索系统的运输装卸工具速度与加速度配置[9]。总体上看,大多数学者从减少仓库设备的用电和优化存储策略的角度考虑仓储的降低能耗问题。

在仓库建筑和配置设计方面,Ren Q 等构建软路径模型,从低碳经济的角度研究改进的仓库系统布局规划方法对仓库碳减排的影响,结果表明,软路径解决方案可以最大限度地减少仓库碳排放,并与减少环境影响方面产生积极的协同效应[10];Accorsi R等通过确定车道深度和仓库存储模式的最佳配置,可以在设计仓库的绿色从简方面提供帮助,从而最大限度地减少基础设施成本[11];Ali Sadia 等对沙特阿拉伯冷冻食品供应链仓库进行可持续性举措的开发和分析,可持续性举措包括绿色运输、提高能源效率、建造绿色建筑和设施等[12];Modica T 提出锂离子电池的使用能有效减少物料搬运设备(MHE)电源产生的大量温室气体[13]。Facchini F 等比较了电动叉车和天然气叉车作为仓库物料搬运工具时各自的碳足迹,从环境绩效角度给予管理者工具选择建议[14];彭威等指出可以积极利用库区建筑面积进行光伏发电,以促进仓库供能的绿色化[15]。

在库存控制方面,Md Mashud A H 等提出了一个可持续的价格依赖需求库存模型来控制碳排放,在双仓库库存系统中采用节能绿色技术,以减少农业仓储活动的二氧化碳排放[16];Md Mashud A H 等指出变质物品会释放大量温室气体,而与之对应的减少订单量、增加订单次数的措施又会导致运输过程的温室气体排放量上升,随后其建立数学模型分析在可持续发展的绿色仓库碳排放可控的情况下,如何在订货成本降低与产品变质之间取得最佳平衡[17];El Jaouhari A 等认为物联网技术可用于帮助仓库库存操作实现长期可持续性,并针对人类判断中的语言不准确性和不确定性问题,提出一种基于物联网的模糊集理论模型,来评估公司绿色仓库库存管理绩效的绿色指标[18]。

此外,Chen X 等研究了碳限额与碳交易政策下仓库管理决策的行为变化,并探讨了绿色技术投资在管理仓储业务的经济和环境绩效之间的权衡中的作用[19]。张颖川等强调了绿色仓储技术在仓储绿色化过程中的重要作用,比如冷库节能技术、智能穿梭车、环保型建筑材料应用等[20]。王继祥认为应制定绿色仓储的相关标准和规范,以此促进绿色仓储进程发展[21]。周根富认为应该从仓库建设前、仓库运行中2 个角度全面地认识绿色仓储的建设[22]。

3 总结与展望

仓储是物流或供应链的重要职能之一,各行各业都离不开仓储活动,然而有关研究表明,仓储活动释放的温室气体排放总量仅次于交通运输活动。近年来,为了促进工业文明向生态文明发展和抑制温室效应的恶化,学术界提出绿色供应链、低碳物流等概念,绿色仓储正是基于这样的背景被重视并研究。在国外的学者看来,减少能源的消耗、提高能源效率以及利用清洁能源是促进仓储活动绿色化的最主要途径,所以较多文献集中于探讨如何减少穿梭车运输次数和缩短运输路线。这主要是因为仓储活动属于服务性活动,无法从仓储活动涉及的产品本身入手,所以常见的产业绿色化途径之一,即物质减量化或非物质化便不再成为主要切入点,但是对于仓库本身的建筑、设施等可从物质减量化和环保化入手。另外,随着经济的高速发展和消费量的大大提高,仓库的面积在不断加大,仓库的数量也在迅速增多,这无疑对仓储活动的绿色化施加了更大的压力。因此,在满足人们需要的同时控制库存量也便成为仓储活动绿色化的一条重要途径,而如何权衡运输(在途仓储)和仓储之间的关系,国外学者也进行了一定的分析研究。

结合国内外绿色仓储相关的文献梳理,可以发现如下问题:一是国内外有关绿色仓储的理论研究较少,另外,国内文献多是提出关于绿色仓储的对策和思考,尚缺乏对仓储活动绿色化的定量分析和理论研究;二是国外的绝大部分学者关于绿色仓储的文献研究方向为致力于单个仓储活动本身绿色化,尚缺少对仓储业的整体绿色化研究;三是关于外界因素对绿色仓储活动的影响研究较少,仓储和外界的相互作用机制尚不明朗,同时缺乏对仓储的绿色评价研究。基于上述分析,绿色仓储的整体理论框架有待构建,对绿色仓储进行定量分析以引导管理者决策也是一种趋势。

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