物流师培训教材：2.4 运输碳排放管理

2.4 运输碳排放管理

2.4.1 碳排放的概念

为了更好地理解如何在物流运输中进行碳排放管理，我们首先需要清晰地认识 碳排放 这一核心概念。它不仅仅是一个环保术语，更与我们每个人的生活息息相关。

(1) 碳排放的定义

碳排放，在环境科学和气候变化领域，通常特指 二氧化碳 (CO2) 的排放。二氧化碳并非唯一的温室气体，但它在全球温室气体排放总量中占比最高，因此成为衡量碳排放量的重要指标。我们可以将碳排放理解为人类活动释放到大气中的二氧化碳的总量。

二氧化碳的主要来源是 化石燃料的燃烧。化石燃料，包括煤炭、石油和 天然气，是现代社会能源消耗的主要来源，广泛应用于：

电力生产： 火力发电厂燃烧煤炭、天然气等化石燃料来发电，满足社会用电需求。
交通运输： 汽车、卡车、轮船、飞机等交通工具燃烧汽油、柴油、航空煤油等石油产品，驱动运行。
工业生产： 钢铁、水泥、化工等工业生产过程，需要消耗大量的能源，主要来自化石燃料的燃烧。
居民生活： 家庭取暖、烹饪、热水器等也可能使用天然气等化石燃料。

简而言之，只要涉及到化石燃料的燃烧，就会产生二氧化碳排放，而这些排放累积起来，就构成了我们常说的 “碳排放”。

(2) 碳排放的类型

碳排放可以根据排放源的不同，主要分为 直接排放 和 间接排放 两大类，这两种排放类型在核算和管理碳排放时都需要考虑。

直接排放 (Direct Emissions)： 直接来源于燃烧化石燃料的活动所产生的碳排放。这种排放是 “源头式” 的，排放源和排放行为直接关联，很容易识别和量化。
- 典型例子：
  - 汽车尾气排放： 汽车发动机燃烧汽油或柴油，直接排放出二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等尾气。
  - 工厂烟囱排放： 工厂锅炉或生产设备燃烧煤炭、天然气等燃料，通过烟囱直接排放出二氧化碳等废气。
  - 家庭燃气灶具排放： 家庭使用燃气灶具烹饪食物，燃烧天然气，直接排放二氧化碳。
  - 运输车辆的燃料燃烧： 货车、轮船、飞机等运输工具在运行过程中燃烧燃料，直接排放二氧化碳。
- 特点： 排放源明确，排放行为直接，易于监测和控制。
间接排放 (Indirect Emissions)： 并非直接燃烧化石燃料产生的排放，而是由于使用电力、热力等二次能源所导致的排放。这种排放是 “传导式” 的，排放源和排放行为间接关联，需要追溯到电力或热力的生产过程。
- 典型例子：
  - 电力消耗排放： 家庭、企业、工厂等使用电灯、电脑、空调、生产设备等，电力本身使用过程中不产生碳排放，但电力生产过程（尤其在以火力发电为主的地区）需要燃烧大量的煤炭、天然气等化石燃料，从而产生二氧化碳排放。我们日常用电的背后，其实隐藏着电厂的碳排放。
  - 热力消耗排放： 北方城市集中供暖，热力公司燃烧煤炭、天然气等燃料产生热力，通过管网输送到千家万户，用户使用暖气本身不产生碳排放，但热力生产过程会产生碳排放。
  - 外购原材料的生产排放： 企业生产产品所需的原材料，例如钢铁、水泥、塑料等，其生产过程也可能消耗大量能源，产生碳排放，这部分排放也属于企业的间接排放范畴。
- 特点： 排放源间接，排放行为与能源消耗关联，需要追溯能源生产过程才能计算和控制。间接排放往往容易被忽视，但其总量也十分可观。

(3) 碳排放的主要来源

全球碳排放的来源广泛，但其中几个关键的产业和活动是主要的 “排放大户”。了解这些主要来源，有助于我们更有针对性地进行减排努力。

能源产业 (Energy Industry)： 化石燃料的开采、加工和燃烧 是 最主要的碳排放来源，能源产业是现代社会的 “能源引擎”，但也同时是最大的 “碳排放源头”。
- 具体环节：
  - 化石燃料开采： 煤矿开采、石油开采、天然气开采等过程，虽然直接排放量相对较小，但为后续的燃烧排放提供了 “燃料基础”。
  - 化石燃料加工： 原油炼制、煤炭洗选、天然气加工等过程，需要消耗能源，也会产生一定的碳排放。
  - 化石燃料燃烧： 火力发电、工业锅炉、交通运输、居民生活等领域燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料，是碳排放的主要环节，排放量巨大。
- 减排重点： 能源产业的减排，关键在于 能源结构的转型， 逐步降低对化石燃料的依赖， 大力发展清洁能源（例如，太阳能、风能、水能、核能等）。
交通运输 (Transportation)： 汽车、飞机、轮船、火车等交通工具燃烧燃料产生的排放 是 碳排放的重要来源，交通运输是现代社会经济运行的 “血脉”，但也同时是重要的 “碳排放部门”。
- 各种运输方式的排放特点：
  - 道路运输： 汽车尾气排放是主要来源，尤其是货车和私家车数量庞大，排放量巨大。
  - 航空运输： 飞机燃油消耗量大，高空排放对气候影响更显著，航空业碳排放增长迅速。
  - 海运： 大型货轮燃油消耗量巨大，全球海运贸易量庞大，海运碳排放总量不容忽视。
  - 铁路运输： 电力机车相对清洁，但柴油机车仍有排放，铁路电气化水平是减排关键。
- 减排重点： 交通运输的减排，关键在于 发展绿色交通， 推广新能源汽车（例如，电动汽车、氢燃料汽车）、 优化交通运输结构（例如，发展公共交通、轨道交通、多式联运）、 提高燃油效率、 优化交通管理 等。
工业活动 (Industrial Activities)： 钢铁、水泥、化工等重工业在生产过程中消耗大量能源，并产生工艺性二氧化碳排放，工业是国民经济的 “支柱”，也是重要的 “碳排放部门”。
- 典型工业行业：
  - 钢铁工业： 钢铁冶炼过程需要消耗大量能源，高炉炼铁还会产生工艺性二氧化碳排放。
  - 水泥工业： 水泥生产过程中的石灰石煅烧会产生大量的工艺性二氧化碳排放，同时生产过程也需要消耗能源。
  - 化工工业： 化工生产过程复杂，许多化工产品的生产都需要消耗能源，并可能产生工艺性二氧化碳排放。
  - 有色金属工业： 有色金属冶炼过程也需要消耗大量能源，并可能产生工艺性二氧化碳排放。
- 减排重点： 工业活动的减排，关键在于 产业结构的优化升级， 发展低碳工业， 提高能源利用效率， 采用先进的低碳生产工艺， 发展循环经济， 推动工业绿色转型。
农业活动 (Agricultural Activities)： 畜牧业产生的甲烷 (CH4) 和农业土地使用产生的氧化亚氮 (N2O) 等，虽然不是二氧化碳，但也是重要的温室气体，农业是人类生存的 “基础”，但也对气候变化产生一定的影响。
- 农业温室气体排放类型：
  - 甲烷 (CH4)： 主要来自 畜牧业（例如，牛羊等反刍动物的消化过程、粪便管理）、稻田、 生物质燃烧 等。甲烷的温室效应是二氧化碳的 25 倍左右。
  - 氧化亚氮 (N2O)： 主要来自 农业土地使用（例如，化肥施用、土壤管理）、 工业生产、 化石燃料燃烧 等。氧化亚氮的温室效应是二氧化碳的 298 倍左右。
- 减排重点： 农业活动的减排，关键在于 发展绿色农业， 改进畜牧养殖方式（例如，优化饲料配方、提高养殖效率、改进粪便管理）、 优化农业土地管理（例如，合理施肥、减少化肥用量、推广秸秆还田）、 发展生态农业、 推动农业可持续发展。

(4) 碳排放对环境的影响

二氧化碳是温室气体 的 “罪魁祸首”，它虽然无色无味，却对地球环境产生了深远的影响。 二氧化碳能够吸收和重新辐射红外辐射，就像给地球盖上了一层 “棉被”， 导致地球温度上升，这一现象被称为全球变暖 (Global Warming)。

全球变暖的原理： 太阳辐射到达地球，一部分被地球表面吸收，一部分被反射回太空。地球吸收的太阳辐射，一部分以红外辐射的形式向外太空散发。温室气体（包括二氧化碳）能够吸收地球表面向外太空散发的红外辐射，并将其重新辐射回地球表面，从而阻止地球热量散失，导致地球温度升高。温室气体浓度越高，温室效应越强，全球变暖越严重。
全球变暖可能引发的一系列环境问题： 全球变暖并非简单的 “天气变热”，它是一个复杂的、系统性的环境变化过程，可能引发一系列严重的环境问题，威胁地球生态系统和人类社会。
- 极端天气事件频发： 全球变暖导致气候系统不稳定，极端天气事件（例如，高温热浪、干旱、洪涝、风暴、 extreme weather events ）发生频率和强度增加，对人类生命财产安全和经济社会发展造成严重威胁。
- 海平面上升 (Sea Level Rise)： 全球变暖导致冰川融化、海水热膨胀，海平面上升，威胁沿海城市和岛屿国家，可能导致土地淹没、生态系统破坏、人口迁移等问题。
- 冰川消融 (Glacier Melting)： 全球变暖导致冰川加速融化，威胁高山地区的水资源供应，影响下游地区农业、工业和生活用水，并可能引发冰川洪水等地质灾害。
- 生态系统破坏 (Ecosystem Disruption)： 全球变暖导致气候带迁移、物候期改变、物种栖息地丧失，破坏生态系统的平衡和稳定性，可能导致物种灭绝、生物多样性减少、生态系统服务功能下降。
- 农业影响 (Agricultural Impacts)： 全球变暖导致干旱、洪涝、高温等灾害频发，影响农业生产，可能导致粮食减产、食品价格上涨、粮食安全问题。
- 水资源短缺 (Water Scarcity)： 全球变暖导致降水模式改变、蒸发量增加、冰川融化，加剧水资源短缺，特别是在干旱和半干旱地区，水资源危机更加严峻。
- 人类健康威胁 (Human Health Threats)： 全球变暖导致高温热浪、空气污染、疾病传播范围扩大，威胁人类健康，可能导致中暑、呼吸系统疾病、传染病等疾病增加。

(5) 碳排放的全球治理

“地球是人类共同的家园，应对气候变化是全人类共同的责任”。鉴于碳排放对环境的重大影响， 国际社会通过如《巴黎协定》 (Paris Agreement) 等多边环境协议，致力于限制全球温室气体排放，以控制全球气温上升幅度。碳排放的全球治理，需要各国携手合作，共同行动。

《巴黎协定》的核心目标： 将全球平均气温较工业化前水平升高控制在 2℃ 之内，并努力将温度升高限制在 1.5℃ 之内。
《巴黎协定》的主要内容：
- 国家自主贡献 (Nationally Determined Contributions, NDCs)： 要求各缔约方自主提出应对气候变化的行动目标和措施，并定期更新和加强。
- 全球盘点 (Global Stocktake)： 每五年对全球应对气候变化的总体进展进行盘点，评估是否需要加强行动力度。
- 资金、技术和能力建设支持： 发达国家承诺向发展中国家提供资金、技术和能力建设支持，帮助发展中国家应对气候变化。
- 透明度框架： 建立透明度框架，加强对各国气候行动的监督和评估。
全球治理的挑战与机遇： 碳排放的全球治理面临着巨大的挑战，例如，各国发展阶段不同、利益诉求差异、减排责任分担、技术和资金瓶颈等。但同时也蕴藏着巨大的机遇，例如，推动绿色发展、促进技术创新、加强国际合作、构建人类命运共同体等。
各国需要采取的具体行动减少碳排放： 应对气候变化，需要各国政府、企业、社会组织和个人共同努力，采取切实有效的行动，减少碳排放，推动绿色低碳发展。
- 提高能源效率 (Energy Efficiency Improvement)： 在生产、生活、建筑、交通等各领域，采取节能措施，提高能源利用效率，减少能源消耗，从而减少碳排放。
- 发展可再生能源 (Renewable Energy Development)： 大力发展太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等可再生能源，逐步替代化石燃料，实现能源结构的转型升级。
- 推广碳捕捉和存储技术 (Carbon Capture and Storage, CCS)： 研发和推广碳捕捉、利用与封存技术，将工业生产过程中产生的二氧化碳捕集起来，进行资源化利用或封存，减少二氧化碳排放到大气中。
- 植树造林，增加碳汇 (Afforestation and Reforestation)： 通过植树造林，增加森林覆盖率，利用植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳，增加碳汇，抵消碳排放。
- 推动绿色消费，低碳生活 (Promote Green Consumption and Low-carbon Lifestyle)： 倡导绿色消费理念，选择低碳产品和服务，践行低碳生活方式，例如，绿色出行、节约用电、低碳饮食、垃圾分类等，从需求侧减少碳排放。
- 加强国际合作，技术交流 (International Cooperation and Technology Transfer)： 加强国际合作，开展气候变化领域的科技研发合作、技术转移和经验交流，共同应对全球气候变化挑战。

2.4.2 运输环节的碳排放量

运输环节作为现代物流的核心组成部分，也是能源消耗和碳排放的重要领域。各种运输方式，从繁忙的公路货运到快捷的航空运输，都在消耗能源，产生碳排放。了解不同运输方式的碳排放特点和占比，有助于我们更有针对性地进行减排管理。

(1) 道路运输碳排放

道路运输 是 运输行业中碳排放的 “主力军”，也是碳排放量 占比最高 的运输方式。道路运输主要包括货车和轿车两大类，它们共同构成了道路运输碳排放的主要来源。

道路运输碳排放的占比： 根据国际能源署 (IEA) 的数据， 道路运输占全球运输碳排放的近三分之二。这意味着，在全球范围内，每三份运输碳排放中，就有两份来自于道路运输。足见道路运输在碳减排方面的重要性。
货车 (Trucks)： 尤其是重型货车，由于其 高能耗 和 长途行驶 的特性，是 道路运输碳排放的 “主要贡献者”。货车是货物运输的主力军，但同时也消耗大量的燃料，产生大量的碳排放。
- 重型货车的碳排放特点：
  - 能耗高： 重型货车车身重量大、发动机功率大、风阻大，燃油消耗量远高于普通车辆。
  - 长途行驶： 重型货车主要承担长途货物运输任务，行驶里程长，燃料消耗总量巨大。
  - 载货量大： 虽然单车排放量高，但重型货车载货量大，单位货物运输的碳排放强度相对较低（相比小型货车）。
- 减排措施：
  - 推广新能源货车： 发展电动货车、氢燃料货车等新能源货车，替代燃油货车，从源头上减少碳排放。
  - 提高燃油效率： 改进货车发动机技术，优化车辆设计，降低车辆油耗。
  - 优化运输组织： 提高货车装载率，减少空驶率，优化运输线路，提高运输效率，降低单位货物运输的碳排放强度。
  - 加强驾驶员培训： 培训驾驶员节油驾驶技巧，降低燃油消耗。
轿车 (Passenger Cars)： 虽然单车排放量低于货车，但由于轿车数量庞大，总体排放量也非常显著。私家车数量的快速增长，使得轿车也成为道路运输碳排放的重要组成部分。
- 轿车的碳排放特点：
  - 数量庞大： 全球私家车保有量巨大，尤其是发展中国家，私家车数量增长迅速。
  - 使用频率高： 私家车日常使用频率高，行驶里程长，燃料消耗总量可观。
  - 城市交通拥堵： 城市交通拥堵加剧了汽车尾气排放，怠速、低速行驶都会增加油耗和排放。
- 减排措施：
  - 推广新能源汽车： 大力推广电动汽车、插电式混合动力汽车、氢燃料汽车等新能源汽车，替代燃油汽车，减少尾气排放。
  - 发展公共交通： 完善公共交通系统，提高公共交通出行比例，减少私家车使用。
  - 倡导绿色出行： 鼓励步行、自行车、共享单车等绿色出行方式，减少汽车出行。
  - 优化交通管理： 改善交通拥堵状况，提高道路通行效率，减少汽车怠速和低速行驶排放。
  - 提高燃油效率： 推广节能型汽车，提高燃油经济性，降低单车排放量。

(2) 航空运输碳排放

航空运输 在 全球运输碳排放中也占有重要比例，虽然占比低于道路运输，但航空业的快速发展和高排放特性，使其成为碳减排的重点关注领域。 航空行业的碳排放主要来自于商业航班的燃料燃烧，飞机在万米高空划过的每一道航迹，都伴随着碳排放的产生。

航空运输碳排放的占比： 据统计， 航空运输每年的二氧化碳排放约占全球总排放的 2-3%。虽然占比看似不高，但航空业的碳排放量绝对值仍然很大，而且 增长速度很快。
航空运输碳排放增长趋势： 随着全球航空业的快速发展，航空运输需求持续增长，预计航空碳排放量将继续增长。经济全球化、旅游业发展、航空货运增长等因素，都推动了航空运输需求的快速增长，也导致航空碳排放量不断攀升。如果航空业不采取有效的减排措施，其碳排放量在未来几十年可能会大幅增加，甚至可能超过其他运输方式的减排努力。
航空运输碳排放的特点： * 高空排放： 航空碳排放主要发生在万米高空，高空排放的温室气体对气候的影响可能比地面排放更复杂、更显著。 * 难以替代： 对于长距离、快速旅客运输和高价值、时间敏感货物运输，航空运输具有不可替代性，难以被其他运输方式完全取代。 * 技术挑战： 航空业减排面临技术瓶颈，电动飞机、氢燃料飞机等清洁能源飞机技术尚不成熟，大规模商业化应用仍需时日。 * 国际性： 航空运输具有明显的国际性特征，国际航班碳排放的核算和减排责任分担涉及复杂的国际协调和合作。
航空运输减排措施： * 提高燃油效率： 改进飞机设计，采用更轻量化的材料、更先进的发动机技术，降低飞机油耗。 * 优化飞行运行： 优化航线规划、飞行高度、飞行速度等，减少燃油消耗。 * 使用可持续航空燃料 (Sustainable Aviation Fuel, SAF)： 推广使用生物燃料、合成燃料等可持续航空燃料，替代传统航空煤油，降低碳排放。 * 发展电动飞机、氢燃料飞机等清洁能源飞机： 加大研发投入，突破技术瓶颈，推动清洁能源飞机商业化应用。 * 碳抵消和碳捕获： 通过碳抵消项目（例如，植树造林）来抵消航空碳排放，或者研发飞机碳捕获技术，将飞机排放的二氧化碳捕集起来。 * 经济手段： 征收航空碳税、实施碳排放交易机制等经济手段，激励航空公司减排。

(3) 海运碳排放

海运是 连接全球贸易的关键模式，承担着全球绝大部分的货物运输任务，但同时也是 碳排放的一个重要源头，尤其是在国际贸易持续增长的背景下，海运碳排放问题日益突出。 海运碳排放主要来源于大型货轮的重油燃烧，巨轮劈波斩浪的背后，是大量重油的消耗和碳排放的产生。

海运碳排放的特点： * 重油燃料： 大型货轮主要使用重油作为燃料，重油是一种劣质燃料，燃烧效率低，污染物排放高，包括二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、颗粒物等。 * 燃料消耗量大： 大型货轮功率巨大，航程漫长，单船燃料消耗量巨大，例如，一艘大型集装箱船单次航行，可能消耗数千吨甚至上万吨重油。 * 全球航运量巨大： 全球海运贸易量庞大，每年数以万计的货轮在海洋上航行，海运碳排放总量非常可观。 * 国际监管： 海运具有明显的国际性特征，国际船舶碳排放的监管和减排需要国际海事组织 (IMO) 协调和推动。
海运碳排放的占比： 虽然 按吨公里计算，海运的能效较高（即单位货物运输距离的碳排放量较低），但 由于全球范围内海上货运量巨大，总体碳排放量仍然非常高，约占全球温室气体排放总量的 2-3%。
海运减排措施： * 使用清洁燃料： 推广使用液化天然气 (LNG)、甲醇、氨等清洁燃料，替代重油，降低碳排放和污染物排放。 LNG 燃料是目前海运业应用较为成熟的清洁燃料替代方案，可以显著降低二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物排放。 * 提高船舶能效： 改进船舶设计，优化船型、推进系统、发动机技术，降低船舶油耗。例如，采用节能型船体设计、空气润滑技术、余热回收技术等。 * 航速优化： 优化船舶航速，降低高速航行时间，减少燃油消耗。研究表明，降低船舶航速可以显著降低燃油消耗和碳排放，虽然会延长运输时间，但在一定程度上可以接受。 * 岸电系统： 推广使用岸电系统，船舶在港口靠泊期间，使用陆地电源替代船用发电机，减少港口空气污染和碳排放。 * 风力助航： 利用风帆等风力助航装置，减少船舶对化石燃料的依赖，降低燃油消耗。 * 碳捕获技术： 探索在船舶上应用碳捕获技术，将船舶排放的二氧化碳捕集起来，减少碳排放。 * 经济手段： 征收船舶碳税、实施碳排放交易机制等经济手段，激励航运企业减排。

(4) 铁路运输碳排放

铁路运输 通常被认为是 较为环保的运输方式，尤其是在 采用电力驱动 的情况下，铁路运输的碳排放强度远低于公路和航空运输。然而， 在依赖于柴油机车的地区，铁路运输的碳排放仍然不容忽视，尤其是一些发展中国家和地区的铁路电气化水平较低，柴油机车仍然是铁路运输的主力。

铁路运输碳排放的特点： * 电力驱动为主： 发达国家的铁路运输，电气化铁路占比很高，电力机车是主要动力，电力驱动的铁路运输，其直接碳排放量很低，主要取决于电力来源的碳排放强度。 * 柴油机车： 部分地区，尤其是发展中国家，铁路电气化水平较低，柴油机车仍然广泛使用，柴油机车燃烧柴油，会产生碳排放和污染物排放。 * 货运为主： 铁路运输主要承担大宗货物和长途货物运输任务，货运量大，但单位货物运输的碳排放强度较低（相比公路运输）。 * 客运： 铁路客运也占一定比例，尤其在一些人口稠密、铁路网络发达的国家，铁路客运量很大，例如，中国高铁、欧洲高铁等。
电力铁路的碳排放优势： 相比之下，电力铁路的碳排放大大降低，尤其是在电力来源为可再生能源的地区。电力铁路的碳排放主要来自于电力生产环节，如果电力来自于水力发电、风力发电、太阳能发电、核电等可再生能源和清洁能源，则电力铁路的碳排放几乎可以忽略不计。
铁路运输减排措施： * 提高铁路电气化水平： 加大铁路电气化改造力度，逐步淘汰柴油机车，推广电力机车，从根本上降低铁路运输的碳排放。 * 优化列车运行： 优化列车运行图，提高列车运行效率，减少列车运行时间，降低能耗。 * 采用节能型机车车辆： 研发和推广节能型电力机车和货车车辆，降低单位运输量的能耗。 * 发展多式联运： 充分发挥铁路运输的环保优势，发展公铁联运、海铁联运等多式联运，将部分公路货运和海运货运转移到铁路运输，降低整体运输系统的碳排放强度。 * 使用可再生能源电力： 铁路运营企业可以采购可再生能源电力，或者自建可再生能源发电设施，实现铁路电力供应的绿色化，进一步降低铁路运输的碳排放。

(5) 统计数据与趋势

“数据说话，趋势明晰”， 了解运输部门碳排放的统计数据和发展趋势，有助于我们更客观地认识问题，更准确地把握方向，更有效地制定减排策略。

全球运输部门碳排放持续增长： 根据最新的 国际能源署 (IEA) 报告， 全球运输部门的碳排放在过去十年中持续增长。这与全球经济发展、人口增长、城市化进程加快、交通运输需求持续旺盛等因素密切相关。
2022年全球运输部门碳排放量： 具体数据显示， 2022年全球运输部门的碳排放量达到了约 80 亿吨。这是一个非常庞大的数字，相当于全球碳排放总量的 20% 左右。
近十年增长幅度： 与 2012 年相比，2022 年全球运输部门的碳排放量增长了约 10%。这表明，尽管国际社会一直在努力推动交通运输领域的节能减排，但全球运输碳排放量仍在持续增长，减排形势依然严峻。
发展中国家是增长主要驱动力： 这一增长主要由发展中国家的运输需求增加所驱动。随着发展中国家经济的快速发展和人民生活水平的提高，交通运输需求（包括客运和货运）呈现爆发式增长，而发展中国家的交通运输系统往往更加依赖化石燃料，导致碳排放量快速增加。发达国家虽然也在努力减排，但其运输碳排放量基数较大，减排难度也更大。
未来趋势预测： 如果全球交通运输系统不发生根本性变革，未来几十年，全球运输碳排放量预计仍将持续增长。除非全球各国采取更加强有力的政策措施，推动交通运输领域的绿色低碳转型，否则，全球运输碳排放量将难以得到有效控制，甚至可能对全球气候变化目标造成严重冲击。

2.4.3 运输碳排放管理的价值

运输碳排放管理 不仅仅是企业履行社会责任、响应政策号召的 “政治任务”，更具有 深刻的环境价值、经济价值和社会价值，是一种 利国利民、利己利人 的战略选择。做好运输碳排放管理，不仅能为应对气候变化贡献力量，也能为企业自身带来实实在在的好处。

(1) 环境价值

减缓气候变化 (Mitigate Climate Change)： 通过管理和减少运输部门的碳排放，可以显著减少温室气体的排放量，有助于减缓全球气候变化。这是运输碳排放管理最核心的环境价值，也是全人类共同的福祉。
- 运输部门是碳排放主要来源： 运输部门是全球二氧化碳排放的主要来源之一，其减排效果对全球温室气体浓度的控制具有重要影响。控制运输碳排放，是实现全球气候变化目标的关键环节。
- 减排效果显著： 运输部门的减排潜力巨大，通过推广新能源汽车、优化运输结构、提高燃油效率等措施，可以实现显著的减排效果，为减缓全球气候变化做出重要贡献。
- 应对气候变化，人人有责： 应对气候变化是全球共同的责任，运输企业作为碳排放的重要主体，更应积极承担减排责任，为减缓全球气候变化贡献力量。
改善空气质量 (Improve Air Quality)： 减少碳排放通常也意味着减少其他有害气体的排放（如氮氧化物 NOx 和硫氧化物 SOx）， 这些气体在城市中对空气质量影响显著。改善空气质量，关系到人民群众的身体健康和生活幸福感。
- 协同效应： 许多减排措施，例如，推广新能源汽车、使用清洁燃料、优化发动机技术等，既能减少二氧化碳排放，也能减少氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等空气污染物排放，具有显著的协同效应。
- 城市空气质量改善： 交通运输是城市空气污染的重要来源之一，尤其是汽车尾气排放，对城市空气质量影响很大。通过改善运输方式和优化能源使用，可以有效改善城市及周边地区的空气质量，减少雾霾和其他污染相关疾病的发生。
- 公众健康受益： 清洁的空气质量对于提高居民的生活质量和社会福祉具有直接影响，减少空气污染，可以降低呼吸系统疾病、心血管疾病、癌症等疾病的发病率，提高公众健康水平。

(2) 经济价值

能源成本节约 (Energy Cost Savings)： 采用更高效的运输方式和清洁能源，可以减少对化石燃料的依赖，从而降低能源成本。在能源价格不断攀升、能源供应日益紧张的背景下，能源成本节约具有重要的经济意义。
- 降低运营成本： 新能源汽车、节能型船舶、高效运输组织方式等，可以显著降低能源消耗，减少燃料费用支出，降低运输企业的运营成本。
- 提高能源效率： 采用先进的能源管理技术和设备，提高能源利用效率，减少能源浪费，降低单位运输量的能源消耗成本。
- 应对油价波动： 转向低碳或无碳运输选项，可以减少对石油等化石燃料的依赖，降低受油价波动影响的风险，增强企业应对能源价格波动的能力。
- 长期经济利益： 虽然初期投入可能较高，但从长期来看，能源成本节约带来的经济利益将更加显著，并有助于提升企业的可持续发展能力。
增强企业竞争力 (Enhance Enterprise Competitiveness)： 企业通过实施碳排放管理措施，不仅可以提升品牌形象，还可以通过符合国际环保标准来增强市场竞争力。在绿色发展成为时代潮流的背景下，绿色低碳竞争力已经成为企业核心竞争力的重要组成部分。
- 品牌形象提升： 积极承担社会责任，主动进行碳减排，可以提升企业绿色环保形象，赢得消费者、投资者、政府和社会的认可和赞誉，增强品牌影响力。
- 市场准入优势： 许多国家和地区，以及越来越多的跨国企业，开始实施绿色采购政策，要求供应商具备一定的环境可持续性证明，包括碳排放的记录和减排计划。实施碳排放管理的企业，更容易获得市场准入机会，拓展市场空间。
- 绿色金融支持： 绿色金融体系日益完善，金融机构更倾向于支持绿色低碳企业，提供绿色信贷、绿色债券等融资支持。实施碳排放管理的企业，更容易获得绿色金融支持，降低融资成本，拓展融资渠道。
- 吸引人才： 越来越多的求职者，尤其是年轻一代，更加关注企业的社会责任和环保表现，更倾向于选择绿色低碳企业。实施碳排放管理的企业，更容易吸引和留住优秀人才，增强人才竞争力。

(3) 社会价值

提升公众健康 (Improve Public Health)： 减少运输碳排放有助于减轻由空气污染引起的呼吸系统疾病和其他健康问题。公众健康是社会发展的重要基石，也是人民群众美好生活的重要保障。
- 减少空气污染： 运输碳排放与空气污染密切相关，减少碳排放，可以同步减少空气污染物排放，改善空气质量，降低空气污染对人体健康的危害。
- 减轻疾病负担： 空气污染是导致呼吸系统疾病（例如，哮喘、慢性阻塞性肺疾病）、心血管疾病、癌症等疾病的重要诱因。减少运输碳排放，改善空气质量，可以有效减轻这些疾病的社会负担和医疗负担，提高公众健康水平。
- 提高生活质量： 清洁的空气质量是宜居城市的重要标志，也是提高居民生活质量的重要因素。减少运输碳排放，改善空气质量，可以提升城市宜居性，增强居民的幸福感和获得感。
支持可持续发展 (Support Sustainable Development)： 有效的碳排放管理符合可持续发展的目标，支持经济、社会和环境的和谐发展。可持续发展是时代的主题，也是人类社会长期繁荣的根本保障。
- 符合可持续发展理念： 碳排放管理是实现经济、社会和环境协调发展的关键环节，是可持续发展的重要组成部分。通过碳排放管理，可以推动经济绿色转型，实现经济高质量发展，同时保护环境，改善民生，促进社会公平正义。
- 助力实现可持续发展目标 (Sustainable Development Goals, SDGs)： 运输碳排放管理有助于各国实现 联合国可持续发展目标 (SDGs)，特别是关于 可持续城市和社区 (SDG 11)、 负责任的消费和生产 (SDG 12) 以及 气候行动 (SDG 13) 的目标。为全球可持续发展贡献力量。
- 促进社会和谐进步： 碳排放管理不仅关注环境效益和经济效益，也关注社会效益，例如，改善公众健康、创造绿色就业、促进社会公平等，有助于构建更加和谐、更加美好的社会。

2.4.4 运输碳排放的计算

“心中有数，方能有效管理”，要想有效地管理和控制运输碳排放， 首先需要准确地计算运输活动的碳排放量。碳排放计算是碳排放管理的基础和前提，只有掌握了准确的碳排放数据，才能科学地制定减排目标、评估减排效果、优化减排措施。

(1) 碳排放的计算原理

碳排放计算主要是基于燃料消耗量和碳排放因子来进行。这就像计算汽车行驶里程，需要知道行驶时间和车速一样，碳排放计算也需要知道燃料消耗量和碳排放因子这两个关键参数。

燃料消耗量 (Fuel Consumption)：指运输活动中消耗的燃料数量，例如，汽车行驶消耗的汽油或柴油量、飞机飞行消耗的航空煤油量、船舶航行消耗的重油量、火车运行消耗的电量或柴油量等。燃料消耗量是碳排放计算的 基础数据，燃料消耗量越高，碳排放量通常也越高。燃料消耗量的单位可以是 升 (L)、 千克 (kg)、 立方米 (m³)、 兆焦 (MJ) 等，具体单位取决于燃料类型和统计口径。
碳排放因子 (Carbon Emission Factor)：指 每单位燃料燃烧产生的二氧化碳量，反映了不同燃料的碳排放特性。碳排放因子是碳排放计算的 关键参数，不同燃料的碳排放因子差异很大，例如，煤炭的碳排放因子高于天然气，汽油的碳排放因子高于柴油，生物燃料的碳排放因子低于化石燃料，可再生能源的碳排放因子接近于零。碳排放因子的单位通常以 克/升 (g/L)、 克/千克 (g/kg)、 克/兆焦 (g/MJ) 或 千克二氧化碳/单位燃料 (kg CO2/unit fuel) 等表示，具体单位取决于燃料类型和计算标准。碳排放因子通常由权威机构发布，例如，政府部门、国际组织、科研机构等。
碳排放计算公式的一般形式：
```
CO2排放量 = 燃料消耗量 × 碳排放因子
```
这个公式是碳排放计算的 基本公式，适用于各种运输方式和各种燃料类型的碳排放计算。在实际应用中，需要根据具体的运输方式、燃料类型和计算精度要求，选择合适的燃料消耗量数据和碳排放因子。

(2) 常用的计算公式

根据不同的运输方式，碳排放的计算公式也会有所不同，以下是几种常用的运输方式碳排放计算公式：

道路运输 (Road Transportation)： 对于道路运输，尤其是汽车和卡车，碳排放的计算可以使用以下公式，这是最常用的道路运输碳排放计算方法，简单易行，适用性广。
```
CO2排放量 (kg) = 燃料消耗量 (L 或 kg) × 碳排放因子 (kg CO2/L 或 kg CO2/kg)
```
- 公式说明：
  - 燃料消耗量： 指汽车或卡车在一定时期内（例如，一次运输任务、一个月、一年）消耗的燃料量，单位可以是 升 (L) 或 千克 (kg)，具体取决于燃料类型（例如，汽油通常以升为单位，柴油通常以升或千克为单位）。燃料消耗量数据可以通过车辆油耗记录、加油记录、行驶里程和油耗率估算等方式获得。
  - 碳排放因子： 指汽油或柴油的碳排放因子，单位可以是 千克二氧化碳/升 (kg CO2/L) 或 千克二氧化碳/千克 (kg CO2/kg)，具体数值可以查阅权威机构发布的碳排放因子数据，例如， IPCC (政府间气候变化专门委员会) 发布的碳排放因子数据。不同地区、不同年份、不同燃料类型的碳排放因子可能存在差异，需要选择合适的碳排放因子数据。
- 示例： 假设一辆卡车行驶 100 公里，消耗柴油 20 升，柴油的碳排放因子为 2.68 kg CO2/L，则该卡车行驶 100 公里的碳排放量为：
```
CO2排放量 = 20 L × 2.68 kg CO2/L = 53.6 kg
```
航空运输 (Air Transportation)： 航空运输的碳排放计算，通常需要考虑飞机的燃料效率和飞行距离，因为航空碳排放与飞行距离和飞机型号关系密切。航空运输碳排放计算相对复杂，需要考虑的因素更多。
```
CO2排放量 (kg) = 飞行距离 (km) × 燃油消耗率 (L/km) × 碳排放因子 (kg CO2/L)
```
- 公式说明：
  - 飞行距离： 指飞机的飞行距离，单位为 公里 (km)，可以通过飞行计划、飞行记录等方式获得。
  - 燃油消耗率： 指飞机每飞行单位距离的燃油消耗量，单位可以是 升/公里 (L/km)，燃油消耗率与飞机型号、载重、飞行高度、飞行速度、气象条件等多种因素有关，不同型号的飞机燃油消耗率差异很大，同一型号的飞机在不同飞行条件下的燃油消耗率也可能不同。燃油消耗率数据可以查阅飞机制造商发布的技术参数、航空公司提供的运营数据、或者通过飞行模拟软件估算等方式获得。
  - 碳排放因子： 指航空煤油的碳排放因子，单位可以是 千克二氧化碳/升 (kg CO2/L)，具体数值可以查阅权威机构发布的碳排放因子数据。航空煤油的碳排放因子与柴油的碳排放因子相近。
- 示例： 假设一架飞机飞行 1000 公里，燃油消耗率为 0.05 L/km，航空煤油的碳排放因子为 2.53 kg CO2/L，则该航班飞行 1000 公里的碳排放量为：
```
CO2排放量 = 1000 km × 0.05 L/km × 2.53 kg CO2/L = 126.5 kg
```
海运和铁路运输 (Sea and Rail Transportation)： 海运和铁路运输的碳排放计算，通常依赖于货物吨位和运输距离，因为海运和铁路运输主要承担大宗货物运输，货物吨位和运输距离是影响碳排放量的关键因素。海运和铁路运输碳排放计算相对简单，侧重于宏观层面的碳排放核算。
```
CO2排放量 (kg) = 运输吨位 (吨) × 运输距离 (km) × 特定运输模式的碳排放因子 (kg CO2/吨·km)
```
- 公式说明：
  - 运输吨位： 指运输的货物重量，单位为 吨 (吨)，可以通过货运单据、运输合同等方式获得。
  - 运输距离： 指货物的运输距离，单位为 公里 (km)，可以通过运输线路规划、航运距离计算工具等方式获得。
  - 特定运输模式的碳排放因子： 指特定运输模式（例如，海运、铁路运输）的碳排放因子，单位可以是 千克二氧化碳/吨公里 (kg CO2/吨·km)，碳排放因子反映了单位货物运输距离的碳排放强度，不同运输模式的碳排放因子差异很大，例如，海运的碳排放因子远低于公路运输和航空运输，铁路运输的碳排放因子介于海运和公路运输之间。特定运输模式的碳排放因子数据可以查阅权威机构发布的碳排放因子数据，例如，欧洲环境署 (EEA) 发布的运输碳排放因子数据。
- 示例： 假设一列火车运输 1000 吨货物，运输距离为 500 公里，铁路货运的碳排放因子为 0.03 kg CO2/吨·km，则该列火车运输的碳排放量为：
```
CO2排放量 = 1000 吨 × 500 km × 0.03 kg CO2/吨·km = 15000 kg
```

(3) 计算案例

为了更直观地理解碳排放的计算过程，我们来看几个具体的计算案例：

案例一：重型货车运输
- 情景： 假设一辆重型货车运输货物距离为 500 公里，总共消耗柴油 200 升。 柴油的碳排放因子为 2.68 kg CO2/L。
- 计算步骤： 根据道路运输碳排放计算公式：
```
CO2排放量 (kg) = 燃料消耗量 (L) × 碳排放因子 (kg CO2/L)
```
  将数据代入公式：
```
CO2排放量 = 200 L × 2.68 kg CO2/L = 536 kg
```
- 计算结果： 该重型货车运输 500 公里的碳排放量为 536 千克。
案例二：国际航班
- 情景： 假设一架国际航班飞行距离为 3000 公里，平均燃油消耗率为 0.03 L/km， 航空煤油的碳排放因子为 2.53 kg CO2/L。
- 计算步骤： 根据航空运输碳排放计算公式：
```
CO2排放量 (kg) = 飞行距离 (km) × 燃油消耗率 (L/km) × 碳排放因子 (kg CO2/L)
```
  将数据代入公式：
```
CO2排放量 = 3000 km × 0.03 L/km × 2.53 kg CO2/L = 227.7 kg
```
- 计算结果： 该国际航班飞行 3000 公里的碳排放量为 227.7 千克。（之前的案例计算结果有误，已更正为 227.7 kg）

通过以上计算方法，物流从业者可以更准确地计算和报告其运输活动的碳排放， 为制定减排策略提供数据支持。碳排放数据是碳排放管理的基础，只有掌握了准确的碳排放数据，才能科学地制定减排目标、评估减排效果、优化减排措施，最终实现运输碳排放的有效管理和控制。

案例分析：国际海运公司碳减排实践

为了更生动地展现运输碳排放管理在实际应用中的价值和效果，我们来看一个 国际海运公司 如何通过 创新技术和管理措施， 积极应对航运碳排放挑战， 实现绿色低碳转型 的案例。

背景： 随着全球对环境保护的重视不断加强，国际海运业也面临着越来越多的压力，来减少其运营活动中的碳排放。国际海运业是全球贸易的 “生命线”，但同时也是碳排放的重要来源，面临着越来越严格的环保监管和市场压力。一家 国际海运公司，具有前瞻性的环保意识和强烈的社会责任感， 面对国际航运碳排放规定的日益严格，决定采取创新措施来降低其船队的环境影响，走上了绿色低碳发展之路。

公司采取的主要减排措施：

使用液化天然气 (LNG) 作为燃料 (Using Liquefied Natural Gas (LNG) as Fuel)： 燃料替代是航运业减排最直接、最有效的手段之一。 该公司投资了一批新的货船，这些船只的主要特点是使用液化天然气 (LNG) 作为燃料，而不是传统的重油。
- LNG 燃料的优势：
  - 减排效果显著： LNG 燃烧时产生的二氧化碳排放比传统重油低 40% 以上，这是一个非常显著的减排比例，可以大幅降低船舶的碳排放强度。
  - 几乎不排放硫氧化物和颗粒物： LNG 燃烧非常清洁， 几乎不排放硫氧化物 (SOx) 和颗粒物 (PM)，可以显著减少船舶对空气质量的影响，尤其是在港口城市和沿海地区，空气质量改善效果更加明显。
  - 符合环保标准： 这些新船的设计和建造均符合国际海事组织 (IMO) 的最新环保标准，满足日益严格的国际航运环保法规要求。
- LNG 燃料的挑战： LNG 燃料的普及应用也面临一些挑战，例如， LNG 加注基础设施建设成本较高， LNG 燃料的储存和运输技术要求较高， LNG 燃料价格波动较大等，但随着技术的进步和规模效应的显现，LNG 燃料的经济性和可行性将不断提高。
航速优化技术 (Speed Optimization Technology)： 航速优化是一种成本低、见效快的船舶节能减排技术。 除了使用清洁燃料，公司还引入了先进的航速优化技术。
- 航速优化技术的原理： 船舶的燃油消耗量与航速的立方成正比关系，降低航速可以显著降低燃油消耗，从而减少碳排放。 这一技术通过实时监测海洋和气象条件，如海流、风速和风向，来智能调整船只的航速和航线。例如，顺风顺流时可以适当降低航速，逆风逆流时可以适当提高航速，以达到燃油消耗最小化的目标。
- 航速优化技术的优势：
  - 节约燃料： 航速优化技术可以有效 减少燃料消耗和碳排放，降低船舶运营成本。
  - 保证时效性： 航速优化技术可以在 保证货物按时到达 的前提下，实现燃油消耗最小化，并非一味地降低航速，而是智能平衡运输时间和燃油消耗。
  - 技术成熟： 航速优化技术相对成熟，易于推广应用，船舶只需安装相应的软件系统，即可实现航速优化。
码头靠泊辅助电源系统 (Shore Power System)： 港口靠泊期间的船舶排放也是不容忽视的污染源。 在靠泊阶段，公司在主要的国际港口安装了辅助电源系统 (岸电系统)。
- 岸电系统的原理： 当船只靠泊时，可以直接连接到港口的电网，使用陆地电源供电，而不是船上的柴油发电机。船舶在港口靠泊期间，为了维持船上设备的运转（例如，照明、空调、制冷设备等），通常需要使用船上的柴油发电机发电，这会产生空气污染和噪音污染。岸电系统可以替代船用发电机，使用清洁的陆地电源，从而减少港口污染。
- 岸电系统的优势：
  - 减少港口污染： 大大减少了船只在港口停留期间的碳排放和其他污染物排放，包括硫氧化物、氮氧化物、颗粒物等，改善港口及周边地区的空气质量。
  - 降低噪音污染： 岸电系统运行噪音低，可以 减少港口噪音污染，改善港口环境。

实施效果：

这些减排技术的实施，让该公司在减少碳足迹方面取得了显著成效，也为其他航运企业提供了可借鉴的经验和模式。

LNG 燃料船减排效果： 使用 LNG 燃料的船只每年可以减少数万吨的二氧化碳排放。这是一个非常可观的减排量，对于一家大型航运公司而言，长期累积的减排效果将更加显著。
航速优化技术经济效益： 航速优化技术也为公司节约了大量燃料费用，提高了运营效率。燃油费是航运公司运营成本的重要组成部分，燃料费用的降低直接转化为利润的增加。运营效率的提高也有助于提升公司的市场竞争力。
岸电系统环境效益： 码头辅助电源系统的使用，使得公司在各大港口的环境影响得到了显著减少。港口空气质量的改善，不仅有利于环境保护，也有利于提升港口城市的宜居性和可持续发展能力。

案例启示：