风力发电机组对风能的最大利用效率是多少？

风力发电机组对风能的最大利用效率是多少？

风能儿童汽车,私募风能投资,风能分布特点　　随着科技的进步，风力发电机组的设计开发工具也越来越先进，各种设计仿真软件和先进的控制算法的利用，使得设计制造出来的风力发电机组对风能的利用效率持续提高，那么风能利用效率是否有一个最大极限呢？

　　风能儿童汽车,私募风能投资,风能分布特点我们根据常识理解，风能利用效率肯定不可能达到100%，因为穿过风力发电机组的风速不可能降低为零。那么，理论上应该存在一个风能利用效率的最大极限，这个值是多少呢？如何得到这个极限值呢？

　　其实，早在1919年，德国物理学家Albert Betz就对这个问题进行了详细研究，并提出了风能利用效率的一条基本理论：贝兹理论（Betzs law）。

　　这个风能利用效率是如何计算出来的呢？我们知道，空气是由氧气、二氧化碳、氮气等分子物质组成的，对于空气物质的动能，我们可以利用动能等常规物理公式进行推导计算。

　　贝茨假设了一种理想的风轮，即假设：1、风轮是一个平面的圆盘，叶片无穷多；

　　当气流通过圆盘时，因为速度下降，流线必须扩散，利用动量理论，圆盘上游和下游的压力不同，但在整个圆盘上是一个常量。

　　上图所示流管中，远前方（0），风轮（1），远后方（2）的流量是相同的。所以

　　对式（11）进行二阶微分后把b=1/3带入后的值为-2小于0，说明b=1/3点为最大值。

　　这就是贝兹极限，表示风轮可达到的最大效率，我们把整个极限值称作贝茨理论。

　　贝兹理论：理想情况下风能所能转换成电能的极限值比值为16/27约为59.3%。

　　通过贝兹理论，我们就知道了风能风能利用效率的理论极限，可以指导工程师们优化风机设计，以最大限度的提高风能利用效率，实现提高风机发电量的目的。