分散式氨肥生产研究论文复现

Cost-competitive decentralized ammonia fertilizer production can increase food security

📦 源代码: GitHub 仓库

1 项目概述

本项目复现发表在 Nature Food 的论文：

Cost-competitive decentralized ammonia fertilizer production can increase food security

• 论文链接：https://doi.org/10.1038/s43016-024-00979-y
• 代码和数据集链接：https://doi.org/10.5281/zenodo.8155141

1.1 小组成员

• 刘慧（2025303120075）
• 李亚茹（2025303120104）
• 王焱栋（2025303120131）
• 高彬（2025303120156）
• 倪龙（2025303110088）

1.2 复现目标

1. 完成 grid（电网供电） 与 agrivolt（农光互补供电） 两种系统的氨肥成本（LCOA）计算
2. 生成与文献一致的成本密度分布曲线、供需平衡曲线
3. 验证不同年份（2020/2030/2050）、不同技术路线的成本趋势差异

2 复现结果

2.1 成本密度分布曲线 — Grid 系统

2.1.1 EHB 地区

Grid系统 EHB 成本分布

2.1.2 ENR 地区

Grid系统 ENR 成本分布

2.2 成本密度分布曲线 — Agrivolt 系统

2.2.1 EHB 地区

Agrivolt系统 EHB 成本分布

2.2.2 ENR 地区

Agrivolt系统 ENR 成本分布

3 代码说明

3.1 项目结构

• input_data/ — 数据预处理脚本
• calculation/ — 核心计算脚本（需求聚合、成本计算、直方图、敏感性分析等）
• plot/ — 可视化脚本，输出成本分解、累计供需等图表
• figure/ — 复现出的图表内容

3.2 环境配置

本项目使用 Python，需要安装以下依赖：

• numpy
• pandas
• matplotlib
• geopandas
• rasterio
• scipy
• seaborn
• rioxarray
• numba
• openpyxl
• pyDOE
• salib

4 数据说明

论文原始数据链接：https://doi.org/10.5281/zenodo.8155141

5 结论

1. 本项目成功复现了论文中的成本密度分布曲线
2. Grid 和 Agrivolt 两种系统在不同地区表现出不同的成本特征
3. 分散式氨肥生产在成本上具有竞争力，可提高粮食安全