问题描述
应对气候变化是人类社会生存和发展所面临的最大挑战，我国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，开发利用风能、太阳能、水能等可再生能源是实现“碳达峰”、“碳中和”的主要力量。由于风电、光电的随机性、波动性、离散性，需要配套储能设施才能被利用，而水电具有启停快、运行灵活和储能作用，因此，从突破风、光、水能互补开发走向太阳能光电氢能技术，是新时代实现清洁可再生能源高质量发展的必由之路。
青藏高原海拔高、面积大，被称为地球“第三极”，平均海拔超过4000米、面积约250万平方公里，下垫面光照条件好、感热加热能力强，在夏季形成了明显的高原“热岛效应”和“烟囱效应”，加强了南亚季风、东亚季风，将印度洋、太平洋的大量水汽，抽吸上青藏高原，形成了“亚洲水塔”，孕育了黄河、长江、湄公河、萨尔温江、恒河、印度河等大江大河，因此，青藏高原集“光塔”、“风塔”、“水塔”于一身，蕴藏了丰富的太阳能、风能、水能资源。我国这种独特的自然地理环境为风、光、水能互补开发创造了得天独厚的地利条件。中国水电开发规模位居世界第一、开发技术世界领先，如何充分发挥水电的储能和调节作用，成为优化风、光、水能互补开发，实现我国清洁可再生能源又好又快发展的关键问题。问题背景
我国科技工作者持续对青藏高原观测、科考、研究，逐步摸清了青藏高原对行星风系的阻隔和热力作用，以及成为亚洲季风气候发动机的机理。青藏高原独特的“光—风—水”循环规律，导致我国夏季风小、光差、水多，冬季风大、光好、水少，河川径流量60-80%集中在夏季，因此，我国风光水能资源在季节分布上存在着天然的互补性。
季风气候使我国水旱灾害频发，如黄河历史上“三年两决口、百年一改道”，兴水利除水患是中华民族生存和发展永恒的主题。新中国成立以来，黄河开发水电约2000万千瓦，总库容约600亿立方米，使黄河安澜至今，用占全国2%的水资源量承载了15%的耕地、12%的人口，并形成了约4000万千瓦的风光水电力基地。我国风力发电和太阳能发电技术持续进步，已处于世界领先地位，造价也普遍低于化石能源发电，并且，风电、光电建设周期短，弥补了水电建设周期长的弱点，因此，风光水电力在投资上存在着互补性。我国《“十四五”规划和2035远景目标纲要》，提出建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游等清洁能源基地，并出台“电力源网荷储一体化和多能互补发展”的指导意见，提出以先进技术突破和体制机制创新为支撑，构建以新能源为主体的新型电力系统，因此，充分利用我国风光水在资源、电力、投资上的互补性，努力突破风、光、水能互补开发的技术瓶颈，将促进清洁可再生能源高质量发展，加快实现“碳达峰”、“碳中和”。最新进展（截止问题发布年度）
1、进展
我国风电、光电、水电等各行业全产业链世界领先，开发规模均居世界第一。在水资源综合利用领域，我国形成了“自然—社会”二元水循环理论，以及水电“流域、梯级、滚动、综合”开发的广泛实践，流域水电基地基本形成，“西电东送”的特高压电网已经形成。然而，依托已形成或正在建设的流域水电基地，基于流域内风、光、水能资源和变化规律，如何优化开发风电、光电、水电，形成一组优质电源的基础理论和优化模型还有待研究。2、难点和挑战（1）建立青藏高原水资源综合开发工程技术体系。青藏高原水资源开发要以生态、减灾、发电等综合利用为目标，进行河流梯级开发规划、工程设计、运行调度，实现生态建设的产业化和产业发展的生态化。这不仅涉及生态环境和资源能源领域，还交叉融合了水文、气象、生态、能源、区域、经济等自然科学和社会科学，是一项庞大的系统工程。（2）构建以流域水循环调控为基础的风光水能互补开发技术体系。基于流域内风能、太阳能、水能资源状况，以流域水循环调控工程体系建设为主线，融合系统工程、大数据、人工智能、物联网等系统优化技术，研发水资源综合利用、风光水能互补优化开发、智能电网、虚拟电厂等关键技术，构建风、光、水等资源利用—可再生发电—终端用能优化匹配技术体系，推动流域“风光水一体化”的清洁能源基地建设。重要意义
依托青藏高原独特的自然环境，突破优化风光水能互补开发技术，对于贯彻新发展理念，以流域水循环推动双循环，构建流域新发展格局，实现高质量发展具有重要意义。
一是建设“亚洲水塔”形成水资源综合利用体系。青藏高原水资源综合开发工程体系的建设，给“水塔”装上“开关”调节径流的丰枯变化，优化水资源配置，满足生产、生活、生态对水资源的综合需求，惠及我国及下游国家约30亿人口。二是加快实现“碳达峰”、“碳中和”。我国流域水电基地基本形成，短平快建设风电、光电“插接”到水电基地，就形成了风光水能互补的清洁能源基地，充分发挥有为政府和高效市场优势，利用电网将清洁电力送到千家万户。三是助力青藏高原生态屏障建设。实践和研究表明，风电、光电具有遮阴、降低风速、减少水分蒸发等作用，有利于生态修复。水库具有“冷湖效应”、湿地作用，能够增加周边湿度和降水，改善陆生环境，而且，在青藏高原梯级水电站形成的“河—湖”系统，可改善水生生境，同时，顺应了河流自然阶梯化过程，起到了与黄土高原“淤地坝”、“梯田”保持水土和稳定山体的类似作用。经初步估算，黄河上游、大度河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等主要流域，在风光水能互补开发完成后，形成的“亚洲水塔”约1000亿立方米（龙头水库）、清洁能源基地约20亿千瓦、生态屏障约10万平方公里，因此，加快推动风光水能互补开发，可以筑牢水资源、能源、生态安全底线。
