风力发电的基础了解1）风的功率 风的能量指的是风的动能特定质量的空气的动能可以用下列公式计 算能量=1/2X质量X （速度厂2吹过特定面积的风的的功率可以用下列公式计算功率=1/2X空气密度X面积X （速度厂3其中，功率单位为瓦特； 空气密度单位为千克/立方米； 面积指气流横截面积，单位为平方米； 速度单位为米/秒在海平面高度和摄氏15度的条件下，乾空气密度为1.225千克/立方米 空气密度随气压和温度而变随著高度的升高，空气密度也会下降於上述公式中可以看出，风的功率与速度的三次方〔立方〕成正比， 并与风轮扫掠面积成正比不过实际上，风轮只能提取风的能量中的一 部分，而非全部2）风力发电机的工作原理现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样风并非 "推"动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产 生升力，令风轮旋转并不断横切风流风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率根据Betz定律，理论上 风电机能够提取的最大功率， 是风的功率的59.6% 大多数风电机只能提 取风的功率的40%或者更少风力发电机主要包含三部分：风轮、机舱和塔杆大型与电网接驳的 风力发电机的最常见的结构，是横轴式三叶片风轮，并安装在直立管状 塔杆上。
器TO风轮塔杆基座风轮叶片由复合材料制造 不像小型风力发电机， 大型风电机的风轮转 动相当慢比较简单的风力发电机是采用固定速度的通常采用两个不 同的速度-在弱风下用低速和在强风下用高速这些定速风电机的感应式 异步发电机能够直接发产生电网 频率的交流电比较新型的设计一般是可变速的（比如Vesta公司的V52-85千瓦风电机转速为每分钟14转到每分钟31.4转）利用可变速操作，风轮的空气动力 效率可以得到改善，从而提取更多的能量，而且在弱风情况下噪音更低因此，变速的风电机设计比起定速风电机，越来越受欢迎机舱上安装的感测器探测风向，透过转向机械装置令机舱和风轮自动 转向，面向来风风轮的旋转运动通过齿轮变速箱传送到机舱内的发电机（如果没有齿 轮变速箱则直接传送到发电机）在风电工业中，配有变速箱的风力发 电机是很普遍的不过，为风电机而设计的多极直接驱动式发电机，也 有显著的发展设於塔底的变压器（或者有些设於机舱内）可提升发电机的电压到配 电网电压（香港的情况为11千伏）所有风力发电机的功率输出是随著风力而变的强风下最常见的两种 限制功率输出的方法（从而限制风轮所承受压力）是失速调节和斜角调 节使用失速调节的风电机，超过额定风速的强风会导致通过业片的气 流产生扰流，令风轮失速。
当风力过强时，业片尾部制动装置会动作， 令风轮剎车使用斜角调节的风电机，每片叶片能够以纵向为轴而旋转 叶片角度随著风速不同而转变，从而改变风轮的空气动力性能当风力 过强时，叶片转动至迎气边缘面向来风，从而令风轮剎车叶片中嵌入了避雷条，当叶片遭到雷击时，可将闪电中的电流引导到 地下去0超声波凤伎感器0油/水燈却器肆叶片轴承密碟式机挾制动器❻维修用吊车田叶片0带变频器的VMF顶部◎齿轮箍®凤轮锁定丟统击偏航齿轮控制器◎主釉®液压控制单元便复合型碟式偶合器0发电机旳斜角调节系统曲扭距臂e斜角调节液压缸蛭叶片轮壳心机舱底座3）风力发电机的功率曲线在风速很低的时候，风电机风轮会保持不动当到达切入风速时（通 常每秒3到4米），风轮开始旋转并牵引发电机开始发电随著风力越来 越强，输出功率会增加当风速达到额定风速时，风电机会输出其额定 功率之後输出功率会保留大致不变当风速进一步增加，达到切出风 速的时候，风电机会剎车，不再输出功率，为免受损风力发电机的性能可以用功率曲线来表达功率曲线是用作显示在不同风速下（切入风速到切出风速）风电机的输出功率功率曲线V52-850 kW1;000900800o o o O6OSO40302001000-F010T52025风速、（米翊100 0 肝律) 103.0 dB(A)7 07.0 dB(A)104.2 dB(A)上图：V52-85千瓦风力发电机於不同噪音级别下的工作曲线（噪音级别可透过改变风力 发电机的转速而改变）4）风力发电机的额定输出功率风力 发电机的额定输出功率是配合特定的额定风速设而定的。
由於能 量与风速的立方成正比，因此，风力 发电机的功率会随风速变化会很大同样构造和风轮直径的风电机可以配以不同大小的发电机因此两座 同样构造和风轮直径的风电机可能有相当不同的额定输出功率值，这取 决於它的设计是配合强风地带（配较大型发电机）或弱风地带（配较小 型发电机）5）风力发电机的主要种类横轴风力发电机和竖轴风力发电机 根据叶片固定轴的方位，风力发电机可以分为横轴和竖轴两类横轴 式风电机工作时转轴方向与风向一致，竖轴式风电机转轴方向与风向成 直角横轴式风电机通常需要不停地变向以保持与风向一致而竖轴式风电机则不必如此，因为它可以收集不同来向的风能横轴式风电机在世界上占主流位置逆风风力发电机和顺风风力发电机逆风风电机是一种风轮面向来风的横轴式风电机而对於顺风风电机来风是从风轮的背後吹来大多数的风力发电机是逆风式的单叶片、双叶片和三叶片风力发电机叶片的数目由很多因素决定，其中包括空气动力效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等大型风力发电机可由1、2或者3片叶片构成叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量，因此噪音比较大而如果叶片太多，它们之间会相互作用而降低系统效率目前3叶片风电机是主流。
从美学角度上看，3叶片的风电机看上去较为 平衡和美观6）岸上风电场 岸上风电系统可以是仅有一台风电机，或者由多台风电机器线性排列 或方阵排列形成风电场风电场的风力发电机相互之间需要有足够的距离，以免造成过强的湍 流相互影响，或由於"尾流效应"而严重减低後排风电机的功率输出为了配合运送大型设备（特别是叶片）到安装现场，须要建设道路 另外亦须要建设输电线，把风电场的输出连接到电网接入点7）风力发电机的优势风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污 染。