狂风与烈日下，新能源发电似乎取之不尽，但风电和光伏装机量不断攀升，弃风弃光的现象也日益严重。问题的根源并非电力供应不足，而是发电时间和地理位置上的不匹配。近期，北京大学地球与空间科学学院的助理教授张帆和教授刘瑜团队，联合阿里巴巴达摩院等机构，首次基于真实的新能源设施分布，在全国范围内揭示了风能与光能空间协同在解决这一问题上的巨大潜力。

刘瑜解释道，过去人们普遍认为风能和太阳能发电在时间上存在互补性，即风力强劲时往往日照较弱，反之亦然。然而，这种互补能在多大程度上缓解电力消纳压力，一直缺乏基于真实地理分布的量化数据。为此，研究团队开展了一项开创性工作：他们利用分辨率为0.5米的人造卫星遥感影像，结合人工智能和云计算技术，对中国地图进行了细致的扫描，识别出散布在各地的风能和光伏设施。最终，他们构建了一个前所未有的精细数据库，精确锁定了全国31.99万个光伏设施和9.16万台风力发电机的位置和轮廓。有了这份“家底图”，风光互补的真实潜力首次有了可精确计算的依据。

研究结果表明，新能源互补的效果与空间范围的大小密切相关。张帆指出，如果仅在县域范围内进行风光匹配，全国只有不到四分之一的地区能够实现有效互补，效果非常有限。然而，一旦扩大协同范围，效果便迅速显现。当空间视野扩展至全国范围时，几乎任何地区都能在遥远的另一端找到与之发电规律高度互补的区域。这意味着，要实现风能与光能的有效结合，往往需要跨越省界，进行远距离的协同调度。

这种跨区域协同带来的效益远超预期。研究团队对不同层级的跨省协同情景进行了测算，发现在不增加装机容量、仅优化空间调度的条件下，全国范围的跨省协同能够额外释放约1000亿千瓦时的年消纳能力。“这并非凭空产生的电力，而是将原本被迫弃置的风能和光能，通过科学调度重新利用起来。与单纯增加储能设施相比，这种方式能更有效地减轻系统调节压力。”刘瑜说道。

刘瑜表示，鉴于“电力互济工程”已被纳入国家“十四五”规划的重大工程项目，这项研究为全国新能源基地的宏观规划、跨区域绿电交易以及输运规划提供了量化的科学支持。其核心理念清晰且有力：构建高比例新能源电力系统的关键，不仅在于扩大装机规模和增加储能设施，更在于建立一个覆盖全国、高效协同的空间网络。通过地理空间智能的视角，对风能和光能进行一次跨越大半个中国的“精准匹配”，一条通往绿色转型更优化的路径正逐渐显现。（记者晋浩天）