每當(dāng)狂風(fēng)呼嘯、烈日當(dāng)空時(shí)，新能源發(fā)電看似取之不盡，可一個(gè)尷尬現(xiàn)實(shí)卻長(zhǎng)期困擾著人們：風(fēng)電光伏裝機(jī)越建越多，棄風(fēng)棄光的“浪費(fèi)賬單”也越拉越長(zhǎng)。這背后的癥結(jié)并非電不夠用，而是發(fā)電的時(shí)間和空間不匹配。日前，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院助理教授張帆、教授劉瑜團(tuán)隊(duì)聯(lián)合阿里巴巴達(dá)摩院等單位首次基于真實(shí)新能源設(shè)施布局，在全國(guó)尺度上揭示了風(fēng)光空間協(xié)同對(duì)破解這一難題的巨大潛力。

劉瑜介紹，過(guò)去人們憑經(jīng)驗(yàn)知道風(fēng)與光在時(shí)間上能“搭把手”——風(fēng)大的時(shí)候往往光弱，反之亦然。但這種互補(bǔ)究竟能在多大程度上緩解消納壓力，一直缺乏基于真實(shí)地理分布的定量答案。為此，研究團(tuán)隊(duì)做了一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性工作：他們利用0.5米分辨率衛(wèi)星遙感影像，結(jié)合人工智能與云計(jì)算，像用放大鏡一樣掃過(guò)整個(gè)中國(guó)版圖，將散落在山川田野間的新能源設(shè)施一一識(shí)別出來(lái)。最終，一個(gè)前所未有的精細(xì)數(shù)據(jù)庫(kù)誕生了——全國(guó)31.99萬(wàn)個(gè)光伏設(shè)施、9.16萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)的位置與輪廓被精準(zhǔn)鎖定。有了這份“家底賬”，風(fēng)光互補(bǔ)的真實(shí)潛力才第一次有了能被精確計(jì)算的坐標(biāo)。

研究顯示，新能源互補(bǔ)的效果高度依賴(lài)空間范圍的大小。張帆說(shuō)，如果只在縣域內(nèi)部進(jìn)行風(fēng)光匹配，全國(guó)僅有不到四分之一的地區(qū)能形成有效互補(bǔ)，局限極大。可一旦將協(xié)同范圍拉大，效果便迅速顯現(xiàn)。當(dāng)空間視野擴(kuò)展至全國(guó)后，幾乎任何地方都能在遙遠(yuǎn)的另一端找到與自己發(fā)電節(jié)律高度互補(bǔ)的區(qū)域。這意味著，要讓風(fēng)與光真正“珠聯(lián)璧合”，往往需要跨越省界，進(jìn)行遠(yuǎn)距離的“時(shí)空聯(lián)姻”。

這種跨區(qū)域協(xié)同所帶來(lái)的收益遠(yuǎn)超預(yù)期。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)不同層級(jí)的跨省協(xié)同情景進(jìn)行測(cè)算，即便在不新增裝機(jī)、僅僅優(yōu)化空間調(diào)度的條件下，全國(guó)范圍的跨省協(xié)同也能額外釋放約1000億千瓦時(shí)的年消納能力�！斑@不是憑空多發(fā)的電，而是把原本不得不丟棄的風(fēng)與光，通過(guò)科學(xué)調(diào)度重新‘撿’了回來(lái)。相比單純堆砌儲(chǔ)能設(shè)施，這樣做能夠更有效地降低系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力。”劉瑜說(shuō)。

劉瑜表示，在“電力互濟(jì)工程”已被列入國(guó)家“十五五”規(guī)劃重大工程的當(dāng)下，這項(xiàng)研究為全國(guó)新能源基地的宏觀(guān)布局、跨區(qū)域綠電交易和輸運(yùn)規(guī)劃提供了可量化的科學(xué)依據(jù)。它傳遞的核心思路清晰而有力：邁向高比例新能源電力系統(tǒng)的鑰匙不僅藏在更大的裝機(jī)規(guī)模和更多的儲(chǔ)能電池里，更藏在一張覆蓋全國(guó)、高效協(xié)同的空間網(wǎng)絡(luò)之中。用地理空間智能的慧眼，為風(fēng)與光做一次跨越大半個(gè)中國(guó)的“精準(zhǔn)配對(duì)”，一條通往綠色轉(zhuǎn)型的更優(yōu)路徑正在浮現(xiàn)。

作者：晉浩天 來(lái)源：光明日?qǐng)?bào) 責(zé)任編輯：jianping