等离子体氨合成系统

比哈柏法更省电

等离子体催化氨合成路线在氢氨储能系统中技术经济性更优，与哈柏法相比初始投资更低，未来成本下降潜力更大。

Chen, Xingyi · Chen S. · Qihang, Li · Guobin, Yang · Linlin, Liu · Mengbo, Li · Li, Kelin · 王锋

Journal of Energy Storage 2025

具体参数

内部收益率

{'zh': '19.8', 'en': '19.8'} %

平准化度电成本

{'zh': '0.062', 'en': '0.062'} $·kWh⁻¹

当地平准化度电成本

{'zh': '0.064', 'en': '0.064'} $·kWh⁻¹

最佳能效

{'zh': '37.9', 'en': '37.9'} g·kWh⁻¹

技术优势

成本更低

在假设条件相同的情况下，等离子体法的平准化度电成本为0.062 $·kWh⁻¹，低于哈柏法的0.069 $·kWh⁻¹，也低于当地电价0.064 $·kWh⁻¹。

初始投资少

等离子体法不需要高压反应器和大型设备，初始建设投资较低，降低了系统进入门槛。

应用场景

• 氢氨储能：将多余风光电力转化为氨储存，等离子体法降低合成电耗。
• 可再生能源制氨：利用波动性绿电常温常压合成氨，替代高能耗哈柏法。
• 风光氢氨一体化：与风光制氢耦合，等离子体合成氨作为储能和平抑波动的环节。
• 等离子体催化：利用非平衡等离子体在温和条件下活化氮气，降低合成氨能耗。