当强风劲吹或烈日高照时，新能源发电似乎取之不尽，然而一个长期存在的现实问题却令人困扰：尽管风电和光伏装机容量不断增长，但弃风弃光的现象也随之加剧。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错配。近期，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，联合阿里巴巴达摩院等机构，首次利用真实的新能源设施布局数据，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。

刘瑜解释道，过去人们普遍认为风能和太阳能发电在时间上具有互补性，即风力强劲时往往光照较弱，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分析。为此，研究团队进行了一项开创性的工作：他们运用分辨率为0.5米的高清卫星遥感影像，结合人工智能和云计算技术，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太阳能发电设施。最终，一个前所未有的精细化数据库得以建立，其中详细记录了全国31.99万个光伏设施和9.16万台风力发电机组的具体位置和轮廓。有了这份详尽的“家底图”，风光互补的真实潜力才第一次拥有了可以精确计算的依据。

研究结果表明，新能源发电互补的效果与空间范围的大小密切相关。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，其局限性很大。然而，一旦将协同范围扩大，效果便会迅速显现。当空间视野扩展至全国尺度时，几乎任何地区都能在遥远的他处找到与自身发电模式高度互补的区域。这意味着，要让风能和太阳能真正实现“珠联璧合”，往往需要跨越省界，进行长距离的“时空联姻”。

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。“这并非凭空产生的电力，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’利用。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。”刘瑜补充说。

刘瑜表示，在“电力互济工程”已被纳入国家“十四五”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网络的规划提供了可量化的科学支撑。其核心理念清晰而有力：迈向高比例新能源电力系统的关键，不仅在于更大的装机规模和更多的储能电池，更在于一张覆盖全国、高效协同的空间网络。运用地理空间智能的洞察力，为风能和太阳能进行一次跨越半个中国的“精准配对”，一条通往绿色转型的更优路径正逐渐显现。