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AI首次实现中国风光发电普查,北大、阿里达摩院研究登上《自然》

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AI首次实现中国风光发电普查,北大、阿里达摩院研究登上《自然》

TL;DR · AI 摘要

北京大学与阿里达摩院利用AI和卫星影像首次完成中国全国风光发电设施普查,揭示跨省风光互补可提升1000亿千瓦时绿电消纳能力。

核心要点

  • 研究团队处理7.56TB卫星影像,识别出31.9万光伏设施和9.16万台风机,构建全国高精度风光分布图
  • 跨省风光协同可额外消纳1000亿千瓦时绿电,减少弃风弃光,降低储能压力
  • 空间协同范围扩大提升时序互补性,全国协同比邻省互补提升更高潜力

结构提纲

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  1. 介绍Nature发表的AI驱动风光发电普查项目及其对双碳目标的意义

  2. 说明处理7.56TB卫星影像的技术方案及识别精度

  3. 展示全国光伏和风机设施的识别数量及地理分布特征

  4. ·风光互补策略分析

    对比不同空间尺度的协同效应,量化跨省协同的消纳提升潜力

  5. 阐述研究对新能源规划、电力系统优化的指导意义

思维导图

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  • AI驱动风光发电普查与互补研究
    • 数据处理
      • 卫星影像分析
      • AI模型应用
    • 分布普查
      • 光伏设施定位
      • 风机识别
    • 互补分析
      • 时空互补性
      • 协同效益

金句 / Highlights

值得收藏与分享的关键句。

  • 处理7.56TB、0.5米级分辨率开源卫星影像,定位识别出31.9万光伏设施和9.16万台风机。

    第3段

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  • 全国跨省协同可额外提升约1000亿千瓦时绿电消纳能力,无需新增装机。

    第6段

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  • 跨区域组合比地理邻近地区互补潜力更高,证明更大范围协同的重要性。

    第5段

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#AI卫星遥感#风光互补#新能源规划#达摩院#北京大学
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2026-05-21 17:14:23 来源:量子位

加快实现‘双碳’目标。

5月20日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)发表了北京大学与阿里巴巴达摩院的合作研究成果,利用AI和开源卫星影像,绘制出中国首张全国尺度高精度风光设施分布图,并揭示了不同地区的风电和光伏互补协同可显著提升新能源利用率、减少“弃风弃光”。

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国家能源局数据显示,在“双碳”目标牵引下,中国已建成全球最大、发展最快的可再生能源体系,2025年风电、太阳能发电新增装机超4.3亿千瓦,新增规模历史性超过火电。精准统计这些基础设施的分布颇具挑战,也限制了系统性的能源规划研究。

为此,研究团队基于达摩院自研AI模型,在云计算平台上处理了覆盖全国的7.56TB、0.5米级分辨率开源卫星影像,克服了数据量庞大、地形地貌种类多等技术挑战,成功定位并识别出全国1915个县的31.9万处光伏设施和9.16万台风机。

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AI统计全国光伏设施(左)和风机(右)分布情况

“这是我们第一次掌握大规模、高精度的全国风光设施清单,” 北京大学地球和空间学院教授刘瑜表示,“从而能以‘上帝视角’看清全国新能源格局,为电网优化、环境评估等一系列分析研究提供了坚实基础。”

此次,研究团队利用这张分布图开展了“风光互补”策略研究。风电和光伏发电具有间歇性和波动性,“弃风弃光”现象长期存在。研究发现,不同地区的风电与光伏发电在时间上具有较强互补潜力。例如,部分地区光伏白天出力强,而风电夜间发电更稳定,跨区域的协同配置可有效提升新能源消纳能力。

进一步地,研究团队系统性分析了不同空间尺度“风光互补”下的新能源消纳情况,包括省内整合、邻省互补、跨省协同和全国协同。研究发现,随着空间协同范围扩大,风光发电与电力负荷之间能够形成更

强的时序互补关系,从而有效提升新能源利用效率。部分跨区域组合相比地理邻近地区表现出更高的理论互补潜力,说明更大范围的空间协同对于新能源消纳具有重要意义。

研究测算显示,在电力系统具备较高调节能力、能较好适应新能源波动的条件下,全国范围的跨省协同可额外提升约1000亿千瓦时绿电消纳能力。值得注意的是,这一提升并非新增发电,而是在现有风光装机基础上减少弃风弃光、额外释放出的潜力。同时,跨区域协同还能够显著降低储能和系统调节压力。这为相关决策者制定跨省电力交易和基础设施建设计划、克服新能源大规模并网挑战提供了重要的理论参考。

阿里巴巴达摩院算法专家于超辉表示,“在AI模型的帮助下,我们为学术界和产业界构建起全新数据底座,有望推动系统性的风光发电规划研究,进一步助力新型电力系统建设、加快实现‘双碳’目标。”

论文链接: doi.org/10.1038/s41586-026-10570-z

来源:阿里巴巴

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