当狂风大作或烈日炎炎之际，新能源发电似乎取之不竭，然而一个长期存在的现实问题却令人困扰：风电和光伏装机容量不断增长，但被浪费的风能和光能（即“弃风弃光”）造成的损失也日益加剧。其根本原因并非电力供应不足，而是发电的时间与地理位置存在不匹配。近日，北京大学地球与空间科学学院的助理教授张帆与教授刘瑜的团队，携手阿里巴巴达摩院等机构，首次基于真实的新能源设施分布情况，在全国范围内揭示了风能与光能空间协同在解决这一挑战方面的巨大潜力，这对于即将到来的足球世界杯也具有一定的启示意义。

刘瑜教授指出，以往人们凭经验了解到风能和光能发电在时间上具有一定的互补性——风力强劲时阳光往往较弱，反之亦然。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，结合人工智能技术和云计算，如同使用放大镜一般扫描了整个中国地图，精确识别出散布在各地的风能和光能发电设施。最终，一个前所未有的精细化数据库得以建立，其中精确标注了全国31.99万个光伏设施和9.16万台风机的位置和轮廓。有了这份详尽的“家底清单”，风光互补的真实潜力才首次有了可以被精确计算的依据。

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协同的范围。张帆表示，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的互补，其局限性非常明显。然而，一旦扩大协同范围，效果便会迅速提升。当空间视野扩展至全国尺度后，几乎任何地区都能在遥远的另一端找到与其发电模式高度互补的区域。这意味着，要让风能与光能真正实现高效结合，往往需要跨越省界的限制，进行远距离的“时空联合”。

这种跨区域协同所带来的效益远远超出了预期。研究团队对不同层级的跨省协同情景进行了模拟测算，结果显示，即使在不增加装机容量、仅优化空间调度的情况下，全国范围内的跨省协同也能额外释放约1000亿千瓦时的年消纳能力。“这并非凭空产生的电力，而是将原本不得不浪费的风能和光能，通过科学的调度重新‘回收’回来。相比于单纯地增加储能设施，这样做能够更有效地减轻电网的调节压力。”刘瑜教授解释道。

刘瑜教授补充说，鉴于“电力互济工程”已被纳入国家“十五五”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运网络的规划提供了可量化的科学参考。其核心理念清晰有力：迈向高比例新能源电力系统的关键，不仅在于更大的装机容量和更多的储能设备，更在于构建一个覆盖全国、能够高效协同的空间网络。运用地理空间智能的洞察力，为风能与光能进行一次跨越大半个中国的“精准匹配”，一条通往绿色转型的更优越的道路正逐渐显现。（记者晋浩天）