当强风刮过或烈日高照时，新能源发电看似取之不尽，但长期以来一个棘手的问题一直困扰着人们：风电和光伏装机容量不断增加，但弃风弃光的“浪费”也随之增加。问题的根源并非电力不足，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助理教授张帆、教授刘瑜及其团队，联合阿里巴巴达摩院等机构，首次基于真实新能源设施布局，在全国范围内揭示了风光空间协同在解决这一难题方面的巨大潜力。

刘瑜教授解释说，过去人们凭借经验了解到风能和太阳能发电在时间上可以相互补充——风力强劲时通常光照较弱，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定量分析。为此，研究团队开展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，如同使用放大镜般扫描整个中国地图，逐一识别出散布在各地的一万多个新能源设施。最终，一个前所未有的精细数据库得以建立——全国319,900个光伏设施和91,600台风力发电机的位置和轮廓被精确锁定。有了这份“家底账”，风光互补的真实潜力才第一次有了可以精确计算的依据。

研究表明，新能源互补的效果高度依赖于空间范围的大小。张帆助理教授指出，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形成有效的互补，这种局限性非常大。然而，一旦将协同范围扩大，效果便迅速显现。当空间视野扩展到全国尺度时，几乎任何地区都能在遥远的另一端找到与其发电节奏高度互补的区域。这意味着，要实现风能和太阳能的真正“珠联璧合”，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收益远超预期。研究团队对不同层级的跨省协同情景进行了测算，结果显示，即使在不新增装机容量、仅优化空间调度的条件下，全国范围的跨省协同也能额外释放约1000亿千瓦时的年消纳能力。“这不是凭空增加的发电量，而是将原本不得不弃置的风能和太阳能，通过科学调度重新‘捡’回来。相比单纯增加储能设施，这种做法能够更有效地降低系统调节压力。”刘瑜教授说道。

刘瑜教授补充道，随着“电力互济工程”已被纳入国家“十四五”规划的重大工程，这项研究为全国新能源基地的宏观布局、跨区域绿电交易和输运规划提供了可量化的科学依据。其传递的核心理念清晰而有力：迈向高比例新能源电力系统的关键，不仅在于更大的装机规模和更多的储能电池，更在于一张覆盖全国、高效协同的空间网络。利用地理空间智能的洞察力，为风能和太阳能进行一次跨越中国大部分地区的“精准配对”，一条通往绿色转型更优化的路径正在显现。（记者 晋浩天）