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，在全国范围内揭示了风能和太阳能空间协同在解决能源消纳问题上的巨大潜力。长久以来，尽管风电和光伏发电量不断增长，但“弃风弃光”现象依然存在，其根源在于发电时间和空间上的不匹配，而非电力总量不足。
刘瑜教授指出，人们早已知晓风能和太阳能发电在时间上存在一定的互补性，即风力强劲时阳光往往较弱，反之亦然。然而，这种互补能在多大程度上缓解能源消纳压力，此前缺乏基于真实地理分布的量化分析。为此，研究团队创新性地利用分辨率为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细致识别。最终，他们构建了一个前所未有的精细数据库，精确锁定并勾勒出全国31.99万个光伏设施和9.16万台风机的具体位置。这份详尽的“家底图”，首次使得计算风光互补的真实潜力成为可能。
研究结果表明，新能源互补的效果与空间范围密切相关。张帆表示，如果仅在县域范围内进行风光匹配，全国范围内只有不到四分之一的地区能实现有效互补，效果受到极大限制。然而，一旦扩大协同范围，效果便迅速提升。当空间视野扩展至全国范围后，几乎任何地区都能在遥远的他处找到与其发电节律高度互补的区域。这意味着，要实现风能和太阳能的有效融合，往往需要跨越省份界限，进行远距离的协同。
这种跨区域协同带来的效益远超预期。研究团队对不同层级的跨省协同情景进行了测算，即使在不增加装机容量、仅优化空间调度的前提下，全国范围的跨省协同也能额外释放约1000亿千瓦时的年消纳能力。刘瑜教授解释说，这并非新增发电量，而是将原本因时空不匹配而被弃置的风能和太阳能，通过科学调度重新利用起来。与单纯依赖增加储能设施相比，这种方式能更有效地减轻电力系统的调节压力，也为世界杯下注提供了新的思路。
刘瑜教授补充道，考虑到“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规划、跨区域绿电交易和输运规划提供了可量化的科学依据。其核心理念清晰有力：构建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设备，更在于构建一张覆盖全国、高效协同的空间网络。通过地理空间智能的视角，对风能和太阳能进行一次跨越广阔地域的“精准配对”，一条通往绿色转型的更优路径正在显现。