風(fēng)力渦輪機(jī)的工作原理很簡(jiǎn)單：風(fēng)力渦輪機(jī)不是像風(fēng)扇一樣使用電來制造風(fēng)，而是使用風(fēng)來發(fā)電。風(fēng)使渦輪機(jī)的螺旋槳狀葉片圍繞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子使發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電力。

　　風(fēng)是太陽能的一種形式，由三個(gè)并發(fā)事件的組合引起：

　　太陽不均勻地加熱大氣

　　地球表面的不規(guī)則性

　　地球的自轉(zhuǎn)。

　　各地的風(fēng)流模式和速度差異很大，并且會(huì)受到水體、植被和地形差異的影響。人類將這種風(fēng)流或運(yùn)動(dòng)能量用于多種用途：航行、放風(fēng)箏，甚至發(fā)電。

　　“風(fēng)能”描述了利用風(fēng)產(chǎn)生機(jī)械能或電力的過程。這種機(jī)械動(dòng)力可用于特定任務(wù)(例如磨碎谷物或抽水)，或者發(fā)電機(jī)可以將這種機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能。

　　風(fēng)力渦輪機(jī)使用來自轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)子葉片的工作原理類似于飛機(jī)機(jī)翼或直升機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。當(dāng)風(fēng)流過葉片時(shí)，葉片一側(cè)的氣壓會(huì)降低。葉片兩側(cè)的氣壓差會(huì)產(chǎn)生升力和阻力。升力的力大于阻力，這會(huì)導(dǎo)致葉片旋轉(zhuǎn)。葉片直接連接到發(fā)電機(jī)(如果它是直接驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī))或通過軸和一系列齒輪(齒輪箱)連接到發(fā)電機(jī)，以加快旋轉(zhuǎn)速度并允許使用體積更小的發(fā)電機(jī)。空氣動(dòng)力到發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的這種轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電力。

　　風(fēng)力渦輪機(jī)的類型

　　大多數(shù)風(fēng)力渦輪機(jī)分為兩種基本類型：

　　水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

　　水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是許多人在想到風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)所想象的。

　　最常見的是，它們具有三個(gè)葉片并在“逆風(fēng)”運(yùn)行，渦輪機(jī)在塔頂旋轉(zhuǎn)，因此葉片面向風(fēng)。

　　垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

　　垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有多種類型，包括以法國發(fā)明者命名的Darrieus打蛋器式的模型。

　　這些渦輪機(jī)是全向的，這意味著它們不需要調(diào)整到指向風(fēng)運(yùn)行。

　　風(fēng)力渦輪機(jī)可以建在陸地或近海的海洋、湖泊等大片水域中。

　　風(fēng)力渦輪機(jī)的應(yīng)用

　　現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)可以根據(jù)它們的安裝位置和它們與電網(wǎng)的連接方式進(jìn)行分類：

　　陸基風(fēng)力渦輪機(jī)

　　陸基風(fēng)力渦輪機(jī)的大小從 100 千瓦到幾兆瓦不等。

　　更大的風(fēng)力渦輪機(jī)更具成本效益，并被組合成風(fēng)力發(fā)電廠，為電網(wǎng)提供大量電力。

　　海上風(fēng)力渦輪機(jī)

　　海上風(fēng)力渦輪機(jī)往往很大，而且比自由女神像還高。

　　它們沒有陸基風(fēng)力裝置的運(yùn)輸挑戰(zhàn)，因?yàn)榇笮徒M件可以在船上而不是在公路上運(yùn)輸。

　　這些渦輪機(jī)能夠捕捉強(qiáng)大的海風(fēng)并產(chǎn)生大量能量。

　　分布式風(fēng)能

　　當(dāng)任何規(guī)模的風(fēng)力渦輪機(jī)安裝在電表的“客戶”側(cè)，或者安裝在被使用的地方或附近時(shí)，它們被稱為分布式風(fēng)力。許多渦輪機(jī)用于分布式應(yīng)用是小型風(fēng)力渦輪機(jī)。單個(gè)小型風(fēng)力渦輪機(jī)(低于 100 千瓦)通常用于住宅、農(nóng)業(yè)以及小型商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用。

　　小型渦輪機(jī)可用于具有其他分布式能源的混合能源系統(tǒng)，例如由柴油發(fā)電機(jī)、電池和光伏供電的微電網(wǎng)。

　　這些系統(tǒng)被稱為混合風(fēng)能系統(tǒng)，通常用于偏遠(yuǎn)的離網(wǎng)位置(無法連接到公用電網(wǎng))，并且在能源組網(wǎng)應(yīng)用中變得越來越普遍，以實(shí)現(xiàn)彈性。