2023年12月，李庚银教授课题组在Cell子刊iScience上发表了“Renewable-to-Ammonia: Configuration Strategy and Technoeconomic Analysis”学术论文，论文作者包括新能源电力系统全国重点实验室李庚银教授、周明教授、徐衍会教授、博士生安麒和硕士生潘丽等，新能源电力系统全国重点实验室为论文第一单位。

iScience是由Cell Press出版的多学科交叉综合性学术刊物，该刊为生命、物理、地球和健康科学等多领域的原创研究提供平台，旨在打造一种学术水平高、可读性强、具有全球影响力的学术期刊。

可再生能源电制氢合成氨可以实现风电、光伏这类波动性能源向易于储存和运输的液氨进行转化，是化工行业实现绿色低碳发展的重要技术路线之一，也是解决新型电力系统消纳难题的方式之一。当前，我国内蒙古自治区正在建设多个可再生能源制绿氨示范工程，其中包括赤峰和阿拉善等地区。然而，规模化的可再生能源制氨能否达到工业化的制氨要求，是否具备吸引企业投资的收益率，是当前推广可再生能源制绿氨技术的基础。因此，如何有效评估可再生能源制氨技术的经济可行性，合理地进行制氨站的容量配置和投资决策，成为亟待解决的问题。

李庚银教授课题组针对可再生能源制氨技术能否实现工业化和市场化这一问题，结合内蒙古地区的实际数据，模拟了可再生能源合成氨全年8760h的生产过程，提出了可再生能源制氨系统的最优容量配置方案。算例表明，液氨每月产量为7-11×103t，约为年产量的6-10%，可以满足工业生产的实际要求。可再生能源制氨工艺的平准化制氨成本为469$/t，其中风机和电解槽的投资分别占成本的58%和21%。这一成本低于市场售卖液氨的价格（605-650$/t，2023年3月），表明可再生能源制氨技术具有一定的经济效益，具备市场化的条件。此外，针对关键参数的灵敏度分析表明，根据内蒙古地区的自然资源禀赋，光伏的容量配置相对更加灵活，可以保证风电机组的利用率。

图1 可再生能源制氨系统容量配置与经济性分析

图2 不同季节电解槽运行情况和氨生产情况

图3 电解槽投资成本和效率对制氨成本和容量配置的影响

该研究工作得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和新能源电力系统全国重点实验室开放课题资助，论文的分析论证得到了北京大学大数据分析与应用技术国家工程实验室助理研究员王剑晓的支持。

Reference： L. Pan, J. Li, J. Huang, Q. An, J. Lin, A. Mujeeb, Y. Xu, G. Li, M. Zhou, and J. Wang, "Renewable-to-ammonia: configuration strategy and technoeconomic analysis," in iScience, vol. 26, no. 12, 108512, 2023.

https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.108512

初审：李何筱

复审：张洪

审核：彭跃辉