无名
第7楼2010/01/04
風力發電機並不能將所有流經的風力能源轉換成電力,理論上最高轉換效率約為59%,實際上大多數的葉片轉換風能效率約介於30~50%之間,經過機電設備轉換成電力能後的總輸出效率則約介於20~45%。由於發電效率較高隻風力發電機其經濟效益較佳,鑒於水平軸式擁有較高發電效率,現代風力發電機多為水平軸式。
風力發電機的電力輸出與風的速度非常有關,葉片能自風獲得之能量與風速的三次方成正比,一般市場上風力發電機的啟動風速約介於2.5~4m/s,於風速12~15m/s時達到額定的輸出容量,風速更高時風力發電機的控制機構將電力輸出穩定在額定容量左右,為避免過高的風速損壞發電機,大多於風速達20~25m/s範圍內停機。一般採用旋角節制或失速節制方式來調節葉片之氣動性能及葉輪之輸出。
除了風速外,葉輪直徑決定了可擷取風能的多寡,約與葉輪直徑平方成正比,以目前商業化的中、大型風力發電機為例,容量600kW的機組其葉輪直徑約45m左右,1000kW的機組葉輪直徑約55m左右,2000kW的機組葉輪直徑則約75m左右,依廠牌而異。
葉片的數量亦影響風力發電機的輸出,一般而言多葉片的風車效率較低但機械力矩較高,適用於汲水等工作;少葉片型(1~3葉片)效率較高而力矩較低,其中又以2葉及3葉效率較高。此外,現代風力發電機的葉片多採用機翼翼型,以更有效的擷取風能。