科学家绘出全国首份新能源设施“家底图”

狂风与烈日之下，新能源发电潜力巨大，但风电光伏装机量不断攀升，弃风弃光现象却日益严峻，这并非电力供应不足，而是发电时空分布不匹配所致。北京大学地球与空间科学学院助理教授张帆、教授刘瑜团队与阿里巴巴达摩院等机构合作，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此难题方面的巨大潜力。

刘瑜指出，过往研究已认识到风能与太阳能发电在时间上存在一定的互补性，但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评估。为此，研究团队利用分辨率为0.5米的卫星遥感影像，结合人工智能和云计算技术，对中国全境的新能源设施进行了精细识别。最终，他们构建了一个前所未有的数据库，精确标注了全国31.99万个光伏设施和9.16万台风机的位置及轮廓。这份详尽的“家底图”首次为精确计算风光互补的真实潜力提供了基础。

研究结果表明，新能源互补效应与空间范围密切相关。张帆表示，若仅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实现有效互补，效果十分有限。然而，当协同范围扩大后，效果显著提升。将视野扩展至全国尺度，几乎任何地区都能在遥远的他处找到与其发电模式高度互补的区域。这意味着，要实现风光资源的最佳整合，往往需要跨越省界，进行远距离的“时空联姻”，这对于未来的2026世界杯能源保障也具有重要启示。

这种跨区域协同带来的效益远超预期。研究团队通过模拟不同层级的跨省协同情景发现，即使不增加装机容量，仅通过优化空间调度，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。“这并非凭空增加的发电量，而是将原本被废弃的风能和太阳能，通过科学调度重新利用起来。相比单纯增加储能设施，这种方式能更有效地减轻电网的调节压力。”刘瑜解释道。

刘瑜补充说，在“电力互济工程”已被纳入国家“十五五”规划重大工程的背景下，这项研究为全国新能源基地的宏观规划、跨区域绿色电力交易和输送规划提供了量化的科学依据。其核心理念在于，迈向高比例新能源电力系统不仅依赖于更大的装机规模和更多的储能设备，更关键的是构建一个覆盖全国、高效协同的空间网络。利用地理空间智能技术，为风能与太阳能进行跨越半个中国的“精准匹配”，正为绿色转型开辟一条更优化的路径。（记者晋浩天）