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物流园碳中和:零碳物流中心如何建设

物流行业是社会经济发展的重要组成部分,也能能源消耗和温室气体排放大户。国家统计局显示,“十二五”、“十三五”期间物流能耗持续上升,交通运输、仓储和邮政业能源消费量由2010年的约2.51亿吨标准煤增至2019年的约4.39亿吨标准煤,在我国能源消费总量中占比也有8.2%增至9%以上,预计“十四五”时期将继续呈快速上升态势。 在…

物流行业是社会经济发展的重要组成部分,也能能源消耗和温室气体排放大户。国家统计局显示,“十二五”、“十三五”期间物流能耗持续上升,交通运输、仓储和邮政业能源消费量由2010年的约2.51亿吨标准煤增至2019年的约4.39亿吨标准煤,在我国能源消费总量中占比也有8.2%增至9%以上,预计“十四五”时期将继续呈快速上升态势。

在我国碳排放强度和碳排放总量“双控”背景下,绿色、可持续、低碳必将成为物流行业长期发展方向,碳中和将成为物流行业绿色发展的最终目标。

物流中心(园区)是物流业务集聚发展的核心单元,从空间上积聚了产业链上下游企业,集成多种运输方式、包含多种物流设施和功能业态,因此物流园区将是物流行业碳中和进程的核心。

友绿智库近期在为诸多头部房企提供双碳战略规划、企业碳排查服务时,也对零碳物流中心进行了分析调研,在此过程中积累了一些国内外零碳物流中心的案例,在此与建筑业房地产业同仁分享。

物流园区的碳中和解决方案

1、开展物流园区碳盘查:开展园区碳基准线盘查,是实现碳中和转型的第一步,有助于物流园区确定基准年的排放量。应当按照循序渐进的方法,界定组织边界、明确温室气体种类、梳理相关活动并评估活动层面的排放量。

2、确定物流园区碳中和长期规划:物流园区碳中和路径应从顶层战略规划开始,外部政策、行业水平、企业自身的现状及整体发展规划都需要在制定碳中和战略时进行充分考量。

3、针对排放源制定减碳措施:

3.1 能效优化:包括数字场站、自动化仓储、5G端边云协同、5G AR运维、智能运输、基于区块链的无纸化交接、室内物流调度系统、工时分析和库区排班、智慧节能等。

3.2 绿色能源:电力清洁化是全球脱碳的重要途径,能源消费电气化与能源生产清洁化是其中的重要方向。物流园区的能源转型,需要提供互联互通的绿色能源基础设施与数字化的绿色能源管理体系。

绿色可持续应用技术:分布式新能源、新能源物流车辆;

数字化绿色能源管理体系:园区电力系统架构设计、微电网能源管理、电能质量优化管理、电气资产健康管理。

3.3 资源循环:包括共享托盘、循环包装箱、耗材智能推荐系统。

3.4 数字化监测:通过数字化技术量化监管和测量,包括监测物流园区能源消耗情况、园区各功能分区碳排放情况、园区的安全生产监控。

从市场角度看,整个物流供应链的基础设施还有很大的发展空间。包括供应链基础设施的基本建设,也包括更高效智慧和低碳的一些解决方案,也会是当下供应链开发上企业会越来越重视的点。也是因此,在政策推动和市场前景巨大的背景下,物流园区低碳化布局也成为物流头部企业的重点方向。

今年4月,菜鸟发布的公开信息显示,其海口综保园区、海口临空园区、杭州仁和园区三大园区的光伏发电设备正在建设中。未来,菜鸟将加快全球物流园区的光伏建设,数百万平方米园区屋顶将变成清洁能源的生产基地。

而在此前,顺丰也透露其在湖北花湖机场安装了总装机容量约34.4MW的光伏发电设备。

京东“亚洲一号”西安智能产业园,西安

近日,京东“亚洲一号”西安智能产业园经过北京绿色交易所认证,成为全国首个实现碳中和的物流园区。

京东“亚洲一号”西安智能产业园于2019年投入使用,在推进碳中和的过程中,一方面依托当地充沛的日照资源,通过光伏发电和储能设施获得持续的可再生电力,最大程度地使用现场可再生绿色能源代替传统能源;其次针对排放源,通过完善节能管理制度和优化分拣、运输流程,分布式空调精准满足局部供暖需求,以及引入新能源特种设备和充电终端等,持续提升园区的运营能效和电气化水平,实现园区的能效优化;在此基础上通过碳交易与价值链优化,抵消自身产生的温室气体排放量,实现园区的二氧化碳“净零”排放。

10万平方米的屋顶光伏发电设备,10个月的累计发电量就相当于4000户普通家庭一年的用电量。通过碳交易与价值链优化,抵消自身产生的温室气体排放量,实现园区的二氧化碳“净零”排放。

光伏屋顶面积相当于十余个足球场,“黑灯”作业1分钟省出一个家庭一年半用电量

京东“亚洲一号”智能产业园是西北地区规模最大的智能物流中心之一。园区建筑面积近30万平方米,相当于40多个标准足球场,日均处理订单量超过50万件。

这里处处可见绿色低碳的基础设施和“黑科技”。园区内所有屋顶都配备了容量为9MW的光伏发电设备,总计10万平方米的光伏屋顶占据了园区总面积的三分之一以上,且已并网发电,为园区提供源源不断的绿色能源。

这些绿色电力白天可供园区办公照明使用,夜间可通过“汽车+车棚+充电桩+光伏”的项目试点,为电动新能源车充电。数据显示,仅去年1月-10月就发电约8500MWh,相当于近4000户普通家庭一年的用电量,较火力发电可节省燃煤近2600吨,较采购市电减少碳排放量约5670吨。

“亚洲一号”里有两套大型自动化立体存储系统,高达22米,有着12层阁楼货架,存储效率是普通存储的3倍。存货量25万余件的1号自动化立体存储仓库非常安静,空旷的空间只能听到堆垛机按照电脑指令在轨道间自动穿梭的声音。如此巨大的仓库里,只有3位工作人员在做辅助性操控工作。

与“灯火通明”的传统物流仓库不同,自动化立体存储仓库是“黑灯”作业模式,借助智能控制平台,不需要开灯,订单到达后,系统自动从仓库调货出库;没有传输任务时,传输装置可以在1分钟内自动断电,省电又省心。据测试,平均1分钟,智能设备通过“黑灯”作业可以省电2283度,相当于一户普通家庭一年半的用电量。

瓦楞纸减重每年可节省20多万吨纸浆,胶带按毫米瘦身一年省4亿米

货物进入分拣中心需要包装,这也是传统物流中的“高碳”环节。在欧美发达国家,90%的纸质包装箱都采用的3层瓦楞纸箱,国内的3层纸箱使用比例仅有40%。京东目前使用的3层瓦楞纸包装箱比例超过95%,能确保每个纸箱重量不超过400克,仅这一项,每年就可节省20多万吨纸浆。

为了做到“低碳”,封箱胶带也进行了“瘦身”,将其宽度从53mm降至45mm,且明确规范封箱胶带禁止层层缠绕。通过这样毫米级的技术革新,京东一年内省了4亿米胶带,可以绕地球10圈。而通过仓内无纸化作业以及电子面单,仅2020年全年京东就减少纸张消耗1.3万吨。

打包环节的低碳硬科技也不少,通过磁悬浮打包机、气泡膜打包机、枕式打包机、对折膜打包机等18种智能设备组成的全链路智能包装系统,极大地降低了包装材料的消耗。这套系统有个极具中国特色的名字——“精卫”,寓意减排要像精卫,点滴成渊、锲而不舍。

在分拣中心,“小件分拣机”上有序运行的货物全部都是自动化分拣。据了解,仅这一条生产线设计日产能就达近50万单,其运营效率是传统操作方式的10倍以上。

屋顶发电足够园区自用,合规碳减排100%抵消剩余碳排放

园区所有叉车全部用的是新能源作业车,园区配套建设了22套充电终端,可同时为44台车辆充电,足以满足园区内部作业车辆及外来访客车辆的充电需求。

屋顶光伏系统已经能充分满足自身用电需求,分布式锂电池储能系统可以实现电力平滑和调节,在用电高峰时能缓解对电网系统的冲击,提升园区可再生电的比例。通过采用“自发自用,余电上网”模式,日间使用光伏电力满足园区用电需求,余量返送至当地电网,夜间使用网电。

在包装耗材垃圾回收区,工作人员正在有条不紊地对废弃纸箱、塑料薄膜进行分拣回收,回收后的包装材料经过再加工,重新用于包装,这也属于京东“青流计划”的组成部分。

“亚洲一号”的低碳努力主要体现在三个方面:一是最大程度使用现场可再生电力代替传统能源;二是持续提升园区的运营能效和电气化水平;三是将通过碳减排手段抵消园区不可避免的剩余排放。

目前,园区实现了仓储屋顶分布式光伏发电系统和储能系统的应用,自主中和部分温室气体排放,剩余排放量在北京绿色交易所的支持和指导下,通过购买合规碳减排产品的方式100%抵消剩余碳排放。

京东集团发挥“绿色基础设施+减碳技术创新”的优势,全力推动绿色仓储、绿色运配、绿色包装、绿色协作的全链路可持续发展。京东物流也在充分发挥5G、物联网、人工智能和区块链等智能化关键技术在减碳技术创新中的应用,与此同时,在物流运输环节布局使用约20000辆新能源车覆盖全国7大区,在包装方面积极推进减量化包装和循环快递箱的使用,京东云新一代绿色数据中心通过使用绿电、产品创新、自主研发技术,实现了绿色高效计算。

智慧零碳标杆普洛斯宝山物流园,上海

2022年,普洛斯上海宝山物流园获得美国绿色建筑评估标准体系LEED v4.1 O+M:EB (既有建筑运营与维护) 铂金级认证,成为全球为数不多获此项最高级别绿色运营认证的物流基础设施之一,也是国内获此认证中体量最大的综合物流园。

• 普洛斯宝山物流园总建筑面积24.3万平方米,2021年,通过各项减碳措施,园区全年减少超过2,500吨碳排放。

• 得益于普洛斯旗下多平台提供的综合解决方案,园区在实现自身运营碳中和的同时,面向行业输出最佳实践。

• 其中,普洛斯旗下资产运营服务ASP具有丰富的园区运营管理经验和行之有效的智慧化手段。

• 运用基于物联网、大数据、人工智能等技术的海纳碳管理系统,推进零碳化运营。

• 同时,旗下新能源平台——普枫新能源,深耕屋顶分布式光伏领域,为园区提供绿色清洁能源,已成为普洛斯打造新一代智慧物流园、产业园、数据中心等基础设施的标准配置之一。

1、智慧园区科技运营

• 园区汇集普洛斯资产运营服务ASP的科技运营及智慧化管理标准。其中园区运营管理系统AMS可以对园区及设施设备进行全生命周期、一体化管控。

• 园区可以提供包括出入智控、智慧安防、智慧消防、智慧能耗、资产管理、AI创新等一站式服务,利用科技化、数字化手段,确保园区高效运营、安全可靠。

• 气象云预警系统:应用ASP为物流园区定制开发的气象云预警系统,实时对接气象局预警,连通智能运营中心(IOC)智慧中台,提前落实预防措施,最小化台风、暴雨、洪水等可能带来的损失,相较于传统气象风险应对模式,大幅提升园区防控能力。

• 用水效率提升:采用“海绵城市”和高效节水技术,同时打造雨水回收系统,实现再灌溉。

2、碳管理系统

• 为园区提供数字化碳盘查工具、碳减排策略和过程管理、碳资产管理等服务,通过自动高效核算、数据建模和减排情景分析、运行模拟和方案选优等功能,有效降低碳排放强度和运营成本,并将碳中和及可持续发展提升到可视、可管、可策的数据驱动新阶段。

• 屋顶光伏:安装屋顶光伏板为园区日常运营提供清洁能源。

• 新能源充电:园区配备新能源电动车充电服务,年充电3,200次。

• 绿色照明及绿色环境:园区安装节能LED绿色照明312盏,相较传统白炽灯能耗水平降低 50%—60%;同时园区绿植覆盖面积达3.1万 平方米。

3、孵化创新

• 园区提供海量应用场景,与客户合作创新, 孵化、试验、验证新的业务模式和前沿技术, 目前正在试点仓储分拣RaaS(“机器人即服务”)、储能设备、保洁机器人、无人机巡检等科技。

4、影响

2021年,通过各项减碳措施,园区全年减少超过 2,500吨碳排放。

• 屋顶光伏发电系统每年产生2,750 MWh绿电,相当于减少了2,176吨碳排放。

• 新能源电动车充电服务,每年可减少36.9吨 碳排放,满足26万千米绿色交通旅程。

• 节能LED绿色照明每年可减少57.8吨碳排放。

• 园区绿色植被全年可吸收约45吨碳排放。

• 采用“海绵城市”及其他高效节水技术,全年减少市政用水量约3,500吨。

国内首个“风光一体化”零碳智慧物流园区,江苏太仓市耐克中国物流中心

9月6日,耐克分布式风力发电项目奠基仪式在位于江苏省太仓市的耐克中国物流中心举行。奠基仪式上,耐克正式宣布在中国物流中心启动分布式风力发电项目建设,推广低风速风电及零碳数字化技术。项目按计划于2023年年初建成并投入使用后,耐克中国物流中心将实现真正意义上100%可再生能源电力使用覆盖,届时耐克中国物流中心也将成为中国首个“风光一体化”零碳智慧物流园。

耐克中国物流中心是耐克集团在亚洲最大的物流中心,其建筑面积26万平方米,年吞吐能力超2.4亿件次,从2010年投入使用和扩建以来,不断从设施节能、运营优化和产品运输上最大化减少环境影响,中心一二期及三期工程分别获得了LEED绿色建筑铂金及金级认证,目前中心使用的45%能源来自于太阳能、地热能和生物质能等多种可再生能源。此次风电项目将助力耐克中国提速达成“2025年自有自营设施100%可再生能源电力”的战略目标。

该项目是江苏太仓地区首个获批的分布式风电项目,也是首例风光互补自发自用余电上网的新能源项目,突破了分布式风电项目在开发、审批、并网、交易等环节的诸多困难。该项目将安装2台单机容量为3MW的风力发电机组,总装机规模6MW,正式投入使用后,预计年发电量可达1400万kWh。

耐克的零碳技术伙伴将为耐克提供零碳综合解决方案,通过智能物联操作系统EnOSTM以及方舟能碳管理平台,将绿色能源的生产和消费、全生命周期碳管理以及绿色权益交易有机结合在一起。

交投物流金茂源物流园,德州

交投物流金茂源物流园是交投集团新能源板块发挥效能场地之一。这里每天的发货量超过40万件,主城区85%以上的快递包裹都从这里分拣。而在屋顶上方,6800多块光伏太阳能电池板组件正源源不断输送绿色能源,日均发电0.8万度。

2.6MW的光伏发电不仅能满足园区内企业的生产运营需求,还能为新能源汽车充电桩提供电源。金茂源园区从建设之初就植入了绿色、低碳、环保的理念,通过分布式光伏发电、地源热泵等新能源模式,打造综合能源站,实现节能减排,经过一年多的运营,实现了经济效益和社会效益双丰收。

德铁信可(全球国际货运 DB Schenker)全太阳能物流中心,迪拜

德铁信可2019年于迪拜开设了第一个全太阳能物流中心,占地面积达33,000平方米。区域配送中心DLC II位于迪拜南部的物流区,紧邻阿勒马克图姆国际机场。

迪拜物流中心的建设完全由太阳能供电,是德铁信可一系列生态仓库的一部分。其他绿色仓库位于新加坡、赫尔辛基、克拉根福、蒂尔堡和多特蒙德。此外,德铁信可的仓库正逐步转变为LED照明。

位于迪拜的温控新物流中心占地33,000平方米,可容纳90,000托盘,并设有3,000平方米的夹层,用于增值服务。物流中心的服务组合包括仓储,包括危险品储存,各种增值服务,配送和交付服务以及海运和空运。

此外,电动汽车的使用变得越来越重要。例如,德铁信可(DB Schenker)已将其电动汽车车队扩展到陆路运输领域,并将货运自行车用于最后一英里的城市物流。为了减少其他业务部门的碳排放,该公司开始在法兰克福和上海之间的碳中和航班上使用可持续航空燃料。

小结

物流园区碳中和的解决方案需要战略路径也需要核心技术。战略上推动可落地实施的碳中和路径规划,确认碳中和步骤、阶段性实施范围和具体举措,进一步厘清园区碳排放源和排放总量,从而能够针对排放源制定减碳措施、规划碳中和抵消方案。核心技术支撑战略和路径的落实,并实现结构升级和降本增效,兼顾绿色和发展。依托、5G、物联网、大数据、人工智能、区块链等关键技术的数字化碳中和物流园区,通过能源结构升级、效能持续优化、设施集聚共享、资源循环利用、全景数据分析等手段,逐步推动物流行业以及全行业供应链高质量迈向可持续、绿色、低碳的未来,为我国实现“双碳”目标和可持续发展作出应有的贡献。

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作者: 碳达峰

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