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风能利用系数的定义

风能利用系数用Cp表示，表示了风力发电机将风能转化成电能的转换效率。根据贝茨理论，风力发电机最大风能利用系数为0.593。风能利用系数大小与叶尖速比和桨叶节距角有关系。

风力机的风能利用系数，就是发电机的功率与风轮扫掠面积内风能量的比值。简单的说也就是，风的动能转化为发电量的效率。

风能利用系数Cp是评定风轮气动特性优劣的主要参数。风的能量只有部分可被风轮吸收成为机械能，因此风能利用系数定义为：Cp=Pu（1/2ρV^3S）式中：V———风速；ρ———空气密度，约2kg/m3；S———风轮扫掠面积。Pu —风轮的轴功率Pu=ΩM；Ω —风轮转速；M —风轮扭矩。

风能利用系数最大值（风能利用系数的计算公式） 第1张

实际风力发电机的风能利用系数Cp一般有多少?

理论最大为0.593，实际上目前水平轴风力发电机能达到0.45以上。垂直轴理论推导出能够达到0.602-0.834之间，但目前实际也只能达到0.4左右。

具体到实际应用，例如5MW的大型水平轴3叶片风力发电机组，其利用效率会根据风速变化。在额定风速13至16米/秒，风轮直径在60至70米的范围内，风能利用系数（Cp）大约在0.45左右，这意味着其实际利用率大约为45%。不过，这个数值会因设计细节而有所差异。

风力发电机的理论最大风能利用系数Cp为0.593 ，对实际使用的风力发电机来说，Cp越大，表示风力发电机的效率越高。风力发电机的气动理论是由德国的贝兹（Betz）于1926年第一个建立的。贝兹假设风力发电机的风轮是理想的，即没有轮毂，具有无限多的叶片，气流通过风轮时没有阻力。

贝茨理论中0.593的理论依据

风能利用系数。贝茨理论中0.593的理论依据是贝茨定律的极限是理论上最大的风能利用系数，风力发电机的风能利用系数都没有超过这个极限。视力问题是由眼球紧张导致的，用放松眼球的方法可以使屈光不正消失，从而摘掉眼镜，恢复视力，威廉·贝茨研究的一系列视力恢复方法，称之为贝茨理论（方法）。

风能利用系数用Cp表示，表示了风力发电机将风能转化成电能的转换效率。根据贝茨理论，风力发电机最大风能利用系数为0.593。风能利用系数大小与叶尖速比和桨叶节距角有关系。

风轮的功率系数Cp按照贝茨（Betz）理论，其最大理论值为0.593。这个系数反映了风轮将风能转化为电能的效率。

式即为有名的贝兹（Betz）理论的极限值。它说明，风力机从自然风中所能索取的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。能量的转换将导致功率的下降，它随所采用的风力机和发电机的型式而异，因此，风力机的实际风能利用系数Cp0.593[3]。

风力最大是多少

1、风力一般分为18个等级，最小是0级，最大为17级。0级风又叫无风，风速：0.0-0.3米/秒，静，烟直上。1级风叫软风，风速：0.3-6米/秒，烟示风向。2级风叫轻风，风速：6-4米/秒，感觉有风。3级风叫微风，风速：4-5米/秒，旌旗展开。

2、世界上最大的风力为12级。 1级风力：风速为0.3至5米/秒，可以吹动树枝。 2级风力：风速为6至3米/秒。 3级风力：风速为4至4米/秒，可能损坏招牌。 4级风力：风速为5至9米/秒。 5级风力：风速为0至7米/秒，可能吹倒脆弱的树木。

3、风最大是17级。风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小，一般根据风吹到地面或水面的物体上所产生的各种现象，把风力的大小分为18个等级，最小是0级，最大为17级。风速是风的前进速度，相邻两地间的气压差愈大，空气流动越快，风速越大，风的力量自然也就大，所以通常都是以风力来表示风的大小。

4、最大的是5MW，在丹麦有，中国有一台。一般国内都在用2MW，5MW，或者更小的0.8MW。电功率计算公式：P=W/t =UI。在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I2R=（U2）/R。在动力学中：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；P=FV；P=Fvcosα（瞬时功率）。

风力发电可用风能一般利用率多少?

风力发电的可用风能利用率受到物理定律的限制。风力发电机组的理论最大利用率，即贝茨极限，仅为53%。这是由空气动力学原理确定的，无论风力发电技术如何进步，这个上限是固定的。具体到实际应用，例如5MW的大型水平轴3叶片风力发电机组，其利用效率会根据风速变化。

首先，对于风力发电机组，不论多么先进，它的最高利用率为53%，就是贝茨极限（根据空气动力学推到出的结论），风能最大利用率是一个固定值。现在不同的风力发电机组的利用率不同，大型水平轴3叶片风力发电机组的利用率根据风力的大小都有所不一。

风轮最大捕获风的动能的能力，这个贝兹理论值是53%，一般40%左右。机械传动损耗。发电机效率。并网变流变压损耗。

整个风电场机组平均可利用率应不低于95%，单台机组可利用率不低于90%。

目前全球最大的风力发电机功率为5兆瓦（MW），其中一台位于丹麦，另一台在中国运转。 在中国，风力发电场通常使用2MW、5MW或更小的0.8MW风力发电机。 电功率的计算公式为P=W/t，也可以表示为P=UI，其中P代表功率，W代表功，t代表时间，U代表电压，I代表电流。

比较新型的是可变速度的设计（如Vestas公司的V52-850千瓦风力发电机转速为每分钟14转到每分钟34转）。利用可变速度操作，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，变速风力发电机设计越来越受欢迎。

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