科学家绘出全国首份新能源设施“家底图”

北京大学地球与空间科学学院的张帆助理教授和刘瑜教授团队，携手阿里巴巴达摩院等机构，发布了中国首份基于真实新能源设施布局的全国性研究报告，揭示了风能与光伏发电的空间协同潜力，有望解决新能源发电量与用电需求在时间和空间上的不匹配问题。

长期以来，尽管风电和光伏装机容量不断增长，但“弃风弃光”现象却日益严重。这一挑战并非源于电力供应不足，而是发电时段与用电需求存在时空错位。刘瑜教授指出，过去人们普遍知晓风能和太阳能存在一定的时间互补性，但缺乏基于真实地理分布的量化评估。

为了填补这一空白，研究团队运用了0.5米分辨率的卫星遥感影像，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。这项开创性的工作构建了一个前所未有的详细数据库，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。这份详尽的“家底图”首次为量化评估风光互补的真实潜力提供了精确的地理坐标。

研究结果表明，新能源互补的效果与空间范围密切相关。张帆助理教授解释说，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实现有效互补，效果非常有限。然而，一旦扩大协同范围，效益便显著提升。当研究视野扩展至全国尺度时，几乎任何区域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，要实现风能与光伏的真正协同，往往需要跨越省界，进行长距离的“时空联姻”，这为世界杯下注的分析提供了新的视角。

这种跨区域协同带来的效益远超预期。研究团队在不同层级的跨省协同情景下进行了测算，发现在不增加装机容量、仅优化空间调度的前提下，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。刘瑜教授强调，这并非凭空产生的新增电力，而是将原本被浪费的风能和光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力系统的调节压力。

刘瑜教授补充道，随着“电力互济工程”被纳入国家“十五五”规划的重大工程，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网络的规划提供了量化的科学依据。其核心理念清晰有力：迈向高比例新能源电力系统，不仅需要更大的装机规模和更多的储能设备，更需要一张覆盖全国、高效协同的空间网络。利用地理空间智能的洞察力，对风能和光伏进行一次跨越大半个中国的“精准配对”，一条通往绿色转型的更优路径正逐渐显现。

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