作者：张小洪 审稿：黄成毅
近日，环境学院环境规划与管理团队张小洪教授课题组在工程领域知名期刊《Energy》（中科院大类top期刊，2020IF=7.147）上，发表了“Performance comparison of urea production using one set of integrated indicators considering energy use, economic cost and emissions’ impacts: A case from China” （整合能源利用、经济成本和排放影响的指标比较尿素生产的绩效：以中国尿素生产为案例）（2022，Volume 254，124489）的研究论文。该文以四川农业大学为第一署名单位，环境学院2021届研究生陈玉红为第一作者，中国农科院农业资源与区划研究所杨相东副研究员和我校张小洪教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2017YFD0200703-2）的资助。
尿素作为农业生产的重要生产资料之一，该行业能否高质量发展对于农业特别是种植业的可持续发展具有举足轻重的意义。尿素生产具有资源能源消耗强度大、环境排放大（尤其是温室气体排放高）的特点，在我国大力推进双碳目标的战略下，面临严峻的挑战。其中，如何协调好工业生产能源效率、经济绩效与环境绩效的关系，对于完整、准确、全面理解碳达峰、碳中和国家战略，促进行业的高质量发展具有重要的意义。本研究在对中国尿素生产主流工艺梳理的基础上，提炼出煤和天然气为原料的两种主流的氨合成方法，以及二氧化碳汽提法、氨汽提法和水溶液全循环法三种尿素生产方法，并组合出六种尿素生产工艺情景。然后，以氨合成→尿素生产为分析边界，构建了描述能源效率、经济成本、环境绩效以及综合绩效的指标体系，对中国尿素生产工艺的六种情景进行对比研究。研究发现：从能源效率和经济成本看，以天然气为原料的尿素生产比以煤为原料的尿素生产绩效差；但从环境绩效看，以天然气为原料的尿素生产比以煤为原料的尿素生产绩效好。从综合绩效看，煤为原料合成氨+氨汽提生产尿素在六种情景中具有最好的综合绩效。最后，论文强调尿素行业应该促进能源消耗与环境排放之间的协同效应，这对于该行业实现高质量发展具有重要的意义。论文提出的方法和指标对于从能源、经济和环境三维角度评价相关行业的绩效具有方法学的参考价值。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544222013925?dgcid=author