【風力發電】風機葉片可以擷取多少能量?

一點點數學、帶你計算風所蘊含的能量

風所蘊含的能量有多大?

從最簡單的開始，讓我們回到國中物理，只要是在動的東西，又有質量，就含有能量(基本上自然界的東西都是有質量的， 「光」算是一個例外)，這個因為運動而儲存的能量，稱為動能，單位是焦耳(J)；而每一秒儲存、消耗或是損失了多少能量，稱為功率，單位是瓦特(W)。

如果風機的葉片跟砂鍋一樣大，面積是A，那麼空氣在通過葉片之前，每一秒鐘流動體積就會是AV，再乘上密度就是每秒鐘流動的「質量」了，還記得嗎，我們需要「質量」才能計算「能量」，有了能量就會知道「功率」，然後才能預測風機能截取多少能量、發多少電。

稍稍整裡一下上面說的，就會是下面這個公式，歐耶，難道這就是風機能發多少電的公式，還沒還沒，這裡只有計算了風蘊含的能量而已。

風機葉片可以擷取多少能量?

風機的運作和電風扇是相反的，電風扇會把風加速，因為輸入了能量，而風機會讓風減速，因為從中擷取了能量，那麼通過風機前後的速度差，就可以用來計算有多少能量被風機拿走了。

整理一下就會得到下面這個有點長的式子，前面的「1/2密度面積速度三次方」，這一項有沒有覺得很眼熟，這是風提供的沒有問題，那後面的由Vo/V組成的那一項要麼解釋呢。