01
海南光伏發電和風力發電發展面臨的形勢
1.1能源供應主要依靠外省調入和進口，本地可再生能源貢獻有限
2000年以來海南省能源發展取得了長足的進步，能源供應能力穩定增加，能源供應短缺的問題得到明顯改善。但是，本省化石能源資源匱乏，能源供應主要通過省外和國外輸入的能源來滿足。分能源品種來看：煤炭方面，海南省本地基本沒有煤炭供應能力，2018年從外省調入煤炭575.8萬噸，進口煤炭681.8萬噸；原油方面，海南省有少量的本地供應能力，2018年本地生產原油30.3萬噸，從外省調入172.2萬噸，進口895.7萬噸；天然氣方面，海南本地供應的天然氣為1.06億立方米，從外省調入天然氣48.6億立方米；液化天然氣方面，全部依賴進口，進口液化天然氣65.6萬噸，向外省輸出43.9萬噸，向本省供應22萬噸。
然而，本地可再生能源對海南能源供應的貢獻比較有限?！笆濉逼陂g電源性缺電問題得到了解決，主要是新增的核電和天然氣發電發揮了關鍵的作用，期間新增的裝機均為清潔能源，包括昌江核電一期130萬千瓦機組，文昌燃氣電廠一期燃氣-蒸汽聯合循環發電2臺46萬千瓦機組。2020年，海南全省電力裝機容量986萬千瓦，清潔能源裝機容量約662萬千瓦，占全省裝機的67%；全省統調發電量312億千瓦時，其中，煤電、核電、天然氣發電和可再生能源發電占比分別為47%、31%、9%、13%。
長期以來煤電是海南電力的主力電源，昌江核電投運以后煤電占比從2015年的90%下降到2017年的65%，再下降到2020的47%（見圖1）。
圖1 歷年海南電力結構
1.2部分區域風能、太陽能資源條件較為豐富
從全省范圍來看，海南的風能、太陽能資源條件一般。但是，部分區域的資源條件較為豐富，適宜開發建設光伏發電和風力發電項目滿足本省的能源需求。
海南島位于北回歸線以南，太陽日照時間長。海南各地的年日照時數，除中部山區因云霧較多，只有1750小時左右，其他大部分地區都在2000小時以上，西、南部地區達2400-2600小時。各地日照時數一般以7月最多，2月最少，夏季最多，冬季最少。海南島干濕季分明。雨季一般出現在5-10月，干季為11月-翌年4月。雨季降水約占年雨量的80%。太陽能資源南西部、南部沿海地區輻射條件好，屬于太陽能資源豐富區，年太陽總輻射量均≥5500MJ/m2，其中本島太陽總輻射最高地區東方為6334MJ/m2，全省總輻射最高地區三沙市為6415MJ/m2；海南北部澄邁、定安及中部山區區域太陽輻射相對較弱。
海南省的西部沿海風能資源相對比較豐富，其他地區近海風能資源次之。海南島西部和東部海域的年平均風速超過8米/秒，年平均風功率密度超過350瓦/平方米。《海南省風能資源評價報告》表明，海南島西部沿海的東方感城鎮沿海岸線至昌江海尾鎮，為風能資源極其豐富區，面積約300平方公里；東北部風速要比西部沿海地區小，為風能資源豐富區，面積約300平方公里；從海尾鎮沿海岸線至臨高馬裊，為風能資源較豐富區，面積約400平方公里。
02
面臨的挑戰
2.1風力發電和太陽能發電發展緩慢
近兩年海南光伏發電發展緩慢，適宜海南發展的分布式光伏發電占比低。到2018年底，海南省光伏發電裝機容量已達136萬千瓦，而2019年僅新增4萬千瓦，2020年沒有新增項目，2021年第一季度新增3萬千瓦。就在同期，我國光伏發電開始逐步實現全面平價上網，光伏新增裝機容量8504萬千瓦，全國累計光伏裝機容量25850萬千瓦，海南僅占全國光伏累計裝機容量的0.6%。
由于開發集中光伏電站需要大面積的土地，海南缺乏相關的土地資源，更適合開發與農業或建筑等結合的分布式光伏發電。然而，分布式光伏發電在海南發展的并不理想。截止2021年第一季度，海南光伏發電累計裝機容量143萬千瓦，其中分布式光伏發電僅16萬千瓦，光伏電站127萬千瓦。
國家和海南省均制定了海南“十三五”海上風電規劃，相關規劃目標均未達成。2014年9月，《海南省海上風電規劃報告》獲國家能源局批復，規劃批復的裝機容量為395萬千瓦。2016年11月國家能源局發布了《風電十三五規劃》，提出到2020年海南省海上風電并網容量10萬千瓦，開工建設容量30萬千瓦。然而，海南海上風電產業至今未能實現零的突破。同時，《風電十三五規劃》給海南陸上風電定的目標僅為30萬千瓦。到目前風電裝機容量降為29萬千瓦，累計裝機容量僅占全國累計風電裝機容量2.1億千瓦的0.138%。
2.2可供開發風電和光伏發電的土地資源緊張
海南省國土面積以海洋為主，國土面積203.52萬平方公里，其中海洋面積200萬平方公里，可以充分利用海洋面積大的特點開發海上風電。海南省可供開發陸上風電、光伏發電的陸地資源較少，陸地面積僅為3.52萬平方公里，屬于全國為數不多幾個陸地面積不足5萬平方公里的省市。
海南省陸地資源中耕地、園地和林地占比高，未開發利用土地面積少，開發陸上風電、光伏發電受到陸地資源少的局限。其中，耕地面積7230平方公里，園林面積9160平方公里，林地和草地面積12440平方公里。耕地、園地和林地不適宜同時用作其他用途。海南省劃定了生態保護紅線，明確了環境質量底線和資源利用上限，將陸域面積的27.3%和近岸海域面積的35.1%劃入生態保護紅線范圍。城鎮村及工礦用地面積2640平方公里，可在城鎮村和工礦區域開發屋頂光伏發電項目。充分挖掘交通設施周邊可利用面積發展光伏發電。在考慮生態保護的前提下，利用海南水域開發光伏電站和光伏發電。
03
機遇
3.1國家生態文明試驗區提供了先行先試的機會
生態文明建設已經納入我國社會主義建設五位一體總體布局。2019年5月，中辦、國辦印發了《國家生態文明試驗區（海南）實施方案》，充分體現了國家對海南生態文明建設的重視。因此，海南應該抓住建設國家生態文明試驗區的機遇，積極開展新發展理念的先行先試，解決海南可再生能源發展過程中面臨的問題，為全國的生態文明建設積累經驗。一是努力探索既要保護生態環境，又要有序發展風電、太陽能發電等可再生能源，做到二者兼顧；二是探索電力體制改革推動構建以風力發電、光伏發電等新能源為主體的新型電力系統。
同時，該方案十分明確的將發展風電、光伏發電列入方案之中，明確海南省清潔能源優先發展示范區的戰略定位，提出建設“清潔能源島”，大幅提高新能源比重；方案的重點任務方面，明確了要推動形成綠色生產生活方式，有序發展光伏、風電等新能源。
3.2自貿港政策和制度優勢有利于項目落地
海南自由貿易港的政策和制度優勢為充分利用全球技術和資金資源發展風電、光伏發電項目提供了可能，也為降低該類項目的非技術成本提供了支撐，有利于提升項目的經濟性，加快推動項目落地實施。
我國海上風電的技術與國外仍存在一定的差距，海南發展海上風電可以充分利用自由貿易港的貿易和投資優惠政策，以更低的價格采購國外海上風電相關設備及服務。歐洲國家積累了豐富的海上風電運維經驗，海南可以充分利用自由貿易港的條件引入先進的風電運維管理經驗，幫助海南發展海上風電。
資金成本是導致風電和光伏發電度電成本較高的重要原因，而自由貿易港可以利用制度優勢創新金融手段，降低項目的資金成本，提高項目的經濟性。
3.3消納可再生能源電力的能力不斷增強
按照國家能源局關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的相關要求，海南省發布了2021年度可再生能源電力消納保障實施方案。
已經建成的和規劃建設的調峰電源大幅為當前和未來提升海南電網的靈活性奠定了堅實的基礎。2020年6月，海南電網首座自主投資建設的大型天然氣調峰電廠——海南文昌2×46萬千瓦燃氣—蒸汽聯合循環電廠全面投產發。目前，大唐正在建設大唐萬寧燃氣電廠項目，項目容量為2臺46萬千瓦燃氣-蒸汽聯合循環發電機組。
海南聯網工程擴容提高了海南電網消納可再生能源電力的能力。海南聯網一回與海南聯網二回工程分別于2009年、2019年建成投運，已建成的兩回聯網工程總體輸送容量達到120萬千瓦，為海南與省外實施電力互濟提供基礎性條件，借助南方電網西電東送大平臺，通過兩回聯網工程將云南的清潔水電送入海南，也可將海南清潔電力送入廣東負荷高的地區。
另外，海南電網升級智能電網也為風電、光伏發電提供了更好的接入條件?！笆奈濉逼陂g，海南電網公司計劃投資約270億元提質升級海南智能電網，并全面啟動500千伏網架建設。
3.4“后發優勢”為能源需求提供了更大的發展空間
隨著海南自由貿易港建設進度的推進，海南高質量發展不斷升入，經濟社會消費水平不斷提升，能源和電力消費必然將持續快速增加。
生活能源消費有待大幅提升。2019年海南城鄉居民生活能源消費量278萬噸標準煤，比1990年增長29.1倍。然而，海南省與全國人均能源消費量相比仍有差不小的差距，海南城鄉居民人均生活能源消費量0.29噸標準煤，而同期全國人均生活用能0.43噸標準煤。
對標國際和國內發達城市電力消費水平，對標海南自由貿易港建設需求，海南人均用電量水平仍存在較大的差距，未來發展空間較大。2019年人均用電量數據，海南與發達城市的人均用電量仍存在較大差距，海南約3765千瓦時，北京5416千瓦時、上海6460千瓦時、香港6550千瓦時、新加坡9057千瓦時。
3.5交通電氣化水平提升了終端電力消費水平
提高終端電氣化水平是實現能源轉型的重要舉措，發展電動汽車是海南當前提高電氣化水平的主要的手段。建設電動汽車充電網絡可與分布式光伏發電相結合，降低光伏發電項目專門配備儲能的投資。
海南已經明確提出2030年禁止銷售燃油車，形成了電動汽車快速發展的態勢。截止2020年底，全省新能源汽車保有量超6.4萬輛，在全國排名第4；累計建設充電樁2.2萬個，公共充電站916座，換電站12座，總體車樁比達到2.4:1，高于全國的總體水平。
海南省已經開始探索 “風光儲充換”模式。2021年2月25日，海南首個“風光儲充換”集中式充換電站投運，可放大風、光、儲多能互補效應，提供電動汽車有序充電和協調控制解決方案。
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