3月15日，中央财经委员会第九次会议指出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。会议强调的构建以新能源为主体的新型电力系统，即意味着风电和光伏将成为未来电力系统的主体，意味着整个能源电力系统将发生根本性变化。

我国风能和太阳能资源丰富，但资源分布极不均匀，特别是与能源需求极不匹配。根据国家气候中心的评估，我国陆地140米高度上风能资源技术开发量51亿千瓦，其中的58%集中在内蒙古、新疆、青海和甘肃；近海水深50米海域内100米高度风能资源技术开发量为4亿千瓦；陆上光伏资源技术开发量456亿千瓦，其中90%集中在西藏、青海、新疆、甘肃和内蒙古西部。 

按照2030年风能和太阳能装机容量达到12亿千瓦以上的发展目标，以及2060年前实现碳中和要求，届时我国风能和太阳能装机容量需要达到60亿千瓦以上。而风电、光伏等发电方式均受地域和自然资源的影响，存在较大波动性，其高比例接入会对现有电力系统的安全平稳运行带来严重挑战。

当然，除了间歇性和波动性之外，风能和太阳能还具有时空互补性。例如，光伏只有白天可以发电，晚上不行。但晚上有风，风机可以继续发电。因此，在一天24小时内，风能太阳能可以实现日内互补。在季节性尺度上，太阳能是夏秋季节比较丰富，而风能是冬春季节比较丰富，二者在季节上也有一个互补关系。对于不同地区而言，这个地方是阴雨天，其他地方可能是晴天；内蒙古高原的风比较大，华北平原的风比较小，空间上也有一个互补。因此，基于时空互补关系，我们就能够利用风能和太阳能的互补性，来解决它的间歇性和波动性。

就“风光”互补而言，气象部门可以研发长时间序列高时空分辨率的风能、太阳能数据序列，科学认知风能、太阳能在不同时段和不同区域的时空变化特征，充分利用风能太阳能资源的时空互补性，减小风电、光伏发电的间歇性和波动性，促进新能源消纳，提高可再生能源利用效率。

在此方面，国家气候中心开展了初步研究，结果显示，在局地尺度上，优化风光配比，可以减小新能源出力的波动性。通过计算风电、光伏安装比例与风光耦合发电系统稳定性之间的关系，得到了不同地区风光耦合出力波动性最小情景下的风光安装比，进而可以得到全国最优的风光安装比例地图。在区域尺度上，扩大空间范围可以提高风电、光伏和风光耦合发电系统的稳定性，且这种空间连接效应在风电为主导的可再生能源系统中更为显著。

另一方面，虽然我国风电和光伏发电装机容量已连续多年位居世界第一，相应组件制造规模也是全球最大的，但对风能太阳能资源的利用效率与欧美等发达国家相比还比较低。

2020年，我国风电装机容量约是美国的3倍，但年利用小时数只有美国的约74%。德国平均日照时数1500多小时，而我国平均日照时数2400小时，比德国高60%左右，但2020年，我国光伏平均发电年利用小时数仅比德国高约22%，完全未能体现出我国的资源优势。因此，为了保障新能源的高效开发和利用，有必要进一步提高风光资源的监测、评估和预报能力，为国家能源转型和新型电力系统建设提供更为精准的气象产品和服务。

第三，低碳能源转型和新型电力系统建设使得清洁能源生产、传输和调度对天气气候状况的依赖度越来越强。而全球气候变暖背景下，极端天气气候事件（暴雨洪涝、台风、雷电、高温干旱、低温冰冻等）频发，又对能源基础设施、电场运行及未来规划设计等会产生潜在气候风险。

就这点而言，气象部门应和能源、电力部门合作，加强极端天气气候事件对电力系统安全运行的风险监测和评估，为保障国家能源和电力安全提供科技支撑。

第四，满足“碳达峰”和“碳中和”发展目标需求，大规模开发风能和太阳能资源成为必然，怎样科学合理规划才能保障区域生态和气候环境的可持续性发展，也成为人们越来越关注的问题，也是我国未来清洁能源长效开发和应对气候变化面临的新挑战。

我国提出2030年，风电太阳能装机不低于12亿千瓦的发展目标。若按风电装机4亿千瓦、光伏装机8亿千瓦，且70%在西部省份采用大规模集中式开发的方式测算，则需要建设占地面积约400平方公里的100万千瓦大型风电场280个，需要建设占地面积约50平方公里的100万千瓦大型固定式光伏发电基地560个。二者合计需占用土地面积约12万平方公里，与福建省的面积（12.13万平方公里）相当。

2060年前实现碳中和，需要占用的土地面积会更多。我国西部地区是风光资源富集区，同时也是生态环境脆弱区和大江大河的发源地，在西部地区开展大规模的清洁能源基础设施建设，亟需回答其对局地和大范围气候、生态和环境会造成哪些影响，这些影响是正面的还是负面的，影响程度如何等诸多问题。

对气象部门来说，应提前对这些问题开展战略性研究，建立大规模风能太阳能开发的气候生态环境效应评估体系，并开展相应的观测对比、模式模拟试验，给出科学结论，以回应国家和社会关切。