昨天，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表了北京大學(xué)與阿里巴巴達(dá)摩院的合作研究成果，利用AI和開(kāi)源衛(wèi)星影像繪制出首張全國(guó)尺度高精度風(fēng)光設(shè)施分布圖。

并揭示了不同地區(qū)的風(fēng)電和光伏互補(bǔ)協(xié)同可顯著提升新能源利用率、減少“棄風(fēng)棄光”。

國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，在“雙碳”目標(biāo)牽引下，中國(guó)已建成全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系。2025年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電新增裝機(jī)超4.3億千瓦，但精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)這些基礎(chǔ)設(shè)施的分布非常困難，也限制了系統(tǒng)性的能源規(guī)劃研究。

1915個(gè)縣、31.9萬(wàn)處光伏設(shè)施、9.16萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)

研究團(tuán)隊(duì)基于達(dá)摩院自研AI模型，在云計(jì)算平臺(tái)上處理了覆蓋全國(guó)的7.56TB、0.5米級(jí)分辨率開(kāi)源衛(wèi)星影像，克服了數(shù)據(jù)量龐大、地形地貌種類(lèi)多等技術(shù)挑戰(zhàn)，成功定位并識(shí)別出全國(guó)1915個(gè)縣的31.9萬(wàn)處光伏設(shè)施和9.16萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)。

北京大學(xué)地球和空間學(xué)院教授劉瑜表示：“這是我們第一次掌握大規(guī)模、高精度的全國(guó)風(fēng)光設(shè)施清單，從而能以‘上帝視角’看清全國(guó)新能源格局，為電網(wǎng)優(yōu)化、環(huán)境評(píng)估等一系列分析研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”

“風(fēng)光互補(bǔ)”策略研究

基于這張分布圖，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了“風(fēng)光互補(bǔ)”策略研究。研究發(fā)現(xiàn)，不同地方的風(fēng)能和太陽(yáng)能，在時(shí)間上能錯(cuò)峰互補(bǔ)。

比如A地沒(méi)風(fēng)沒(méi)太陽(yáng)的時(shí)候，B地可能正刮著大風(fēng)或者艷陽(yáng)高照，兩個(gè)地方正好實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)發(fā)電。

進(jìn)一步地，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)性分析了不同空間尺度“風(fēng)光互補(bǔ)”下的新能源消納情況，包括省內(nèi)整合、鄰省互補(bǔ)、跨省協(xié)同和全國(guó)協(xié)同。隨著空間協(xié)同范圍擴(kuò)大，風(fēng)光發(fā)電配合更好，從而有效提升新能源利用效率。

甚至部分跨區(qū)域組合相比地理鄰近地區(qū)理論上更互補(bǔ)，說(shuō)明地理協(xié)調(diào)范圍越大，越容易找到“最佳拍檔”，綠電越不容易浪費(fèi)。

研究測(cè)算顯示，在電力系統(tǒng)具備較高調(diào)節(jié)能力、能較好適應(yīng)新能源波動(dòng)的條件下，全國(guó)范圍的跨省協(xié)同可額外提升約1000億千瓦時(shí)綠電消納能力。這是在現(xiàn)有風(fēng)光裝機(jī)基礎(chǔ)上減少棄風(fēng)棄光、額外釋放出的潛力。

在AI模型的幫助下，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正在構(gòu)建全新數(shù)據(jù)底座，有望推動(dòng)系統(tǒng)性的風(fēng)光發(fā)電規(guī)劃研究，進(jìn)一步助力能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)、加快實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

照顧地球，AI也來(lái)出份力。