尽管风能和太阳能发电在理想条件下似乎取之不尽，但现实中却面临一个棘手的问题：随着风电和光伏装机容量的不断增长，“弃风弃光”的现象也日益严重。这并非由于电力供应不足，而是发电的时间和地点与用电需求不匹配。近期，北京大学地球与空间科学学院的助理教授张帆和教授刘瑜团队，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，在全国范围内揭示了风光空间协同在解决这一挑战方面的巨大潜力。

刘瑜解释说，过去人们根据经验了解到风能和太阳能发电在时间上存在一定的互补性，即风力强劲时往往光照较弱，反之亦然。然而，这种互补能在多大程度上缓解电力消纳的压力，一直缺乏基于真实地理分布的量化数据。为此，研究团队开展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，结合人工智能和云计算技术，对中国全境进行细致的扫描，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9.16万台风电机组的位置和轮廓。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坐标。

研究表明，新能源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，效果非常有限。然而，一旦扩大协同范围，效果便会显著提升。当空间视野扩展到全国范围时，几乎任何地区都能在遥远的另一端找到与其发电模式高度互补的区域。这意味着，要实现风能和太阳能的有效结合，往往需要跨越省界，进行远距离的“时空联姻”。

这种跨区域协同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、仅优化空间调度的情况下，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。“这并非凭空增加的发电量，而是将原本不得不浪费的风能和太阳能，通过科学调度重新利用起来。与仅仅增加储能设施相比，这种方式能更有效地减轻电力系统的调节压力。”刘瑜说道。

刘瑜表示，鉴于“电力互济工程”已被纳入国家“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布局、跨区域绿电交易以及输运规划提供了可量化的科学依据。其核心理念清晰而有力：迈向高比例新能源电力系统的关键，不仅在于扩大装机规模和增加储能容量，更在于构建一张覆盖全国、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“精准配对”，一条通往绿色转型的高效路径正逐渐显现。