当强风吹拂或阳光普照时，新能源发电似乎取之不尽，但一个长期存在的现实问题却让人们感到困扰：尽管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，而是发电的时间和空间不匹配。近日，北京大学地球与空间科学学院助理教授张帆、教授刘瑜的团队与阿里巴巴达摩院等机构合作，首次基于真实的新能源设施布局，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。

刘瑜解释说，过去人们普遍认为风能和太阳能具有时间上的互补性，即刮风时阳光可能较弱，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评估。为此，研究团队进行了一项开创性工作：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，对整个中国地图进行了细致的扫描，识别出散布在各地的风能和太阳能发电设施。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9.16万台风机的位置和轮廓。有了这份详尽的“家底图”，风光互补的真实潜力才首次有了可以精确计算的依据。

研究结果表明，新能源互补的效果在很大程度上取决于空间范围的大小。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，一旦将协同范围扩大，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融合，往往需要跨越省界，进行远距离的“时空联合”。

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就能够额外释放约1000亿千瓦时的年消纳能力。“这并非凭空产生的额外电力，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‘回收’回来。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。”刘瑜补充道。

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、跨区域绿色电力交易以及输电规划提供了可量化的科学参考。其核心理念清晰且有力：迈向高比例新能源电力的关键，不仅在于更大的装机规模和更多的储能设备，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大部分中国的“精准匹配”，一条通往绿色转型的更优路径正逐渐显现。