風力發電

風力發電種類

1. 依葉片的轉動方式可分為垂直軸式與水平軸式兩種，對於垂直式而言，根據貝茲定律如果將空氣的動能完全轉換成電能，則會在風機周圍產生"空氣堵塞"的現象，反而不利於發電。經由理論計算，風力發電機能夠產生的最大發電效率約為59%。註：貝茲定律(Betz' Law)--風力發電機的效率極限，是目前風力發電做出最高電功率的定律，亦是目前風力的極限。

 2. 依設置的地理環境不同大致上可分為離岸式與陸上式兩種。

  3. 若以葉片的樣式來做比較可分為：多葉式型、三葉式型、雙葉式型、單葉式型等

一般風力發電機為什麼是 3 個葉片 ？

因為三葉風機葉片之間的夾角各是120度，當第一個葉片受風切轉過去時，氣流一樣會產生擾動，但是經過轉動120度到達下一個位置時，擾動已經消失，可以讓風機的運轉得到最佳的平衡。 再加上多了一片葉片，重量增加，成本也會提高，所以，這也是為什麼風機多是三葉的原因，因此三葉風機可說是現代CP值最高的選擇。

風力發電的葉片設計

由貝茲定律可知理論上風機在一個適當的運轉速度下，如果風流進葉片後的速度Vo和流進葉片前的速度V的比值在1/3時，會有最大的效率59%，但甚麼樣的葉片設計，才有可能達到這個理論效率呢?

依照葉片的旋轉方向，若葉片的旋轉軸平行於風流動的方向，則稱之為「水平軸式」，例如電風扇都。相反的，若葉片的旋轉軸垂直於風流動的方向，則稱之為「垂直軸式」，例如鼓風機，其優點是轉速高、風壓大、壓縮比大、構造對稱、設計容易等。

依照葉片作動方式，可分為阻力式及升力式。阻力式的設計就是用葉片把風擋住，形成阻力來帶動葉片，其效率較差。而升力式的設計主要是讓風流過葉片時，利用其不對稱的設計，來產生升力讓葉片旋轉，就如同飛機的機翼一樣的設計。

資料來源：【風力發電】風機葉片百百種之選購指南

風力發電的葉片設計與實作