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，联合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，绘制了全国范围内的风能和太阳能空间协同潜力图。尽管风能和太阳能发电在许多时候看起来取之不尽，但由于发电时间和地理位置的不匹配，风电和光伏的弃风弃光现象一直是个难题。

为了解决这一问题，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识别。这项开创性的工作创建了一个前所未有的精细数据库，精确记录了全国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”首次为精确计算风光互补的实际潜力提供了量化依据。

研究结果表明，新能源互补的效果与空间范围密切相关。张帆指出，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实现有效互补，效果有限。然而，当协同范围扩大后，效果显著提升。将视野扩展至全国范围，几乎任何地区都能在遥远的地方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最佳结合，往往需要跨越省界，进行长距离的协同。

这种跨区域协同带来的效益远超预期。研究团队通过测算不同层级的跨省协同情景发现，即使不增加新的装机容量，仅通过优化空间调度，全国范围的跨省协同每年就能额外释放约1000亿千瓦时的消纳能力。刘瑜解释说，这并非凭空增加发电量，而是将原本被浪费的风能和太阳能通过科学调度重新利用起来，这比单纯增加储能设施更能有效缓解系统调节压力。

刘瑜补充道，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、跨区域绿电交易以及输运规划提供了可量化的科学依据。其核心理念在于，实现高比例新能源电力系统的关键，不仅在于增加装机容量和储能设备，更在于构建一个覆盖全国、高效协同的空间网络。利用地理空间智能技术，对风能和太阳能进行跨越大部分中国的“精准匹配”，将为绿色转型开辟一条更优的路径。

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