随着强风或充足日照，新能源发电看似取之不尽，但一个严峻的现实长期存在：风电和光伏装机容量不断增加，但弃风弃光的现象也日益严重。其根本原因并非电力供应不足，而是发电时间和空间上的不匹配。近日，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，首次基于真实新能源设施的布局，在全国范围内揭示了风光空间协同在解决这一难题上的巨大潜力。

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具有互补性，即风力强劲时阳光往往较弱，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，研究团队进行了一项开创性的工作：他们利用分辨率为0.5米的卫星遥感影像，结合人工智能和云计算技术，对中国全境进行细致扫描，精确识别出散布在各地的风能和光伏设施。最终，一个前所未有的精细数据库得以建立，其中精确记录了全国31.99万个光伏设施和9.16万台风机的具体位置和轮廓。有了这份详尽的“家底”，风光互补的真实潜力才首次有了精确计算的基础。

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，如果在县域范围内进行风光匹配，全国仅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，一旦将协同范围扩大，效果便迅速显现。当空间视野扩展至全国尺度时，几乎任何地区都能在遥远的另一端找到与其发电节律高度互补的区域。这意味着，要实现风能与太阳能的真正协同增效，往往需要跨越省界，进行远距离的“时空联姻”。

这种跨区域协同所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，发现在不新增装机容量、仅优化空间调度的情况下，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。刘瑜强调，这并非凭空增加的发电量，而是将原本因时空不匹配而不得不弃置的风能和太阳能，通过科学调度重新利用起来。相比之下，单纯依赖增加储能设施，这种方式能更有效地降低电力系统的调节压力。

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依据。其核心理念清晰且富有力量：迈向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容量，更在于构建一个覆盖全国、高效协同的空间网络。通过运用地理空间智能的视角，对风能和太阳能进行一次跨越半个中国的“精准匹配”，一条通往绿色转型更优化的路径正在显现。（记者晋浩天）