風(fēng)能(wind energy) 空氣流動所產(chǎn)生的動能。太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。由于太陽輻射造成地球表面各部分受熱不均勻，引起大氣層中壓力分布不平衡，在水平氣壓梯度的作用下，空氣沿水平方向運(yùn)動形成風(fēng)。風(fēng)能資源的總儲量非常巨大，一年中技術(shù)可開發(fā)的能量約5.3X10^13千瓦時(shí)。風(fēng)能是可再生的清潔能源，儲量大、分布廣，但它的能量密度低（只有水能的1/800），并且不穩(wěn)定。在一定的技術(shù)條件下，風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。風(fēng)能利用是綜合性的工程技術(shù)，通過風(fēng)力機(jī)將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、電能和熱能等。

風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。

利用形式
風(fēng)能利用形式主要是將大氣運(yùn)動時(shí)所具有的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。風(fēng)就是水平運(yùn)動的空氣，空氣產(chǎn)生運(yùn)動，主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強(qiáng)度不同而形成的。在赤道和低緯度地區(qū)，太陽高度角大，日照時(shí)間長，太陽輻射強(qiáng)度強(qiáng)，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；在高緯度地區(qū)太陽高度角小，日照時(shí)間短，地面和大氣接受的熱量小，溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異，形成了中國南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運(yùn)動。

季風(fēng)
理論上風(fēng)應(yīng)沿水平氣壓梯度方向吹，即垂直與等壓線從高壓向低壓吹，但是地球在自轉(zhuǎn)，使空氣水平運(yùn)動發(fā)生偏向的力，稱為地轉(zhuǎn)偏向力，這種力使北半球氣流向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)，所以地球大氣運(yùn)動除受氣壓梯度力外，還受地轉(zhuǎn)偏向力的影響。大氣真實(shí)運(yùn)動是這兩力的合力。實(shí)際上，地面風(fēng)不僅受這兩個(gè)力的支配，而且在很大程度上受海洋、地形的影響，山隘和海峽能改變氣流運(yùn)動的方向，還能使風(fēng)速增大，而丘陵、山地卻磨擦大使風(fēng)速減少，孤立山峰卻因海拔高使風(fēng)速增大。 因此，風(fēng)向和風(fēng)速的時(shí)空分布較為復(fù)雜。比如海陸差異對氣流運(yùn)動的影響，在冬季，大陸比海洋冷，大陸氣壓比海洋高，風(fēng)從大陸吹向海洋；夏季相反，大陸比海洋熱，風(fēng)從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風(fēng)，我們稱為季風(fēng)。

海陸風(fēng)
所謂的海陸風(fēng)也是白晝時(shí)，大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋，到海洋上空冷卻下沉，在近地層海洋上的氣流吹向大陸，補(bǔ)償大陸的上升氣流，低層風(fēng)從海洋吹向大陸稱為海風(fēng)，夜間（冬季）時(shí)，情況相反，低層風(fēng)從大陸吹向海洋，稱為陸風(fēng)。 在山區(qū)由于熱力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡，夜間由平原或山坡吹向谷底，前者稱谷風(fēng)，后者稱為山風(fēng)。這是由于白天山坡受熱快，溫度溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度，坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方，谷地的空氣則沿著山坡向上補(bǔ)充流失的空氣，這時(shí)由山谷吹向山坡的風(fēng)，稱為谷風(fēng)。夜間，山坡因輻射冷卻，其降溫速度比同高度的空氣較快，冷空氣沿坡地向下流入山谷，稱為山風(fēng)。
當(dāng)太陽輻射能穿越地球大氣層時(shí)，大氣層約吸收2*10^16W的能量，其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的動能。因?yàn)闊釒П葋啛釒蛰^多的太陽輻射能，產(chǎn)生大氣壓力差導(dǎo)致空氣流動而產(chǎn)生風(fēng)。至于局部地區(qū)，例如，在高山和深谷，在白天，高山頂上空氣受到陽光加熱而上升，深谷中冷空氣取而代之，因此，風(fēng)由深谷吹向高山；夜晚，高山上空氣散熱較快，于是風(fēng)由高山吹向深谷。另一例子，如在沿海地區(qū)，白天由于陸地與海洋的溫度差，而形成海風(fēng)吹向陸地；反之，晚上由陸地吹向海上。

風(fēng)的能量
地球吸收的太陽能有1%到3%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，總量相當(dāng)于地球上所有植物通過光合作用吸收太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的50到100倍。 上了高空就會發(fā)現(xiàn)風(fēng)的能量，那兒有時(shí)速超過160公里 (100 英哩160 km/h 100 mph)的強(qiáng)風(fēng)。這些風(fēng)的能量最后因和地表及大氣間的摩擦力而以各種熱能方式釋放。
風(fēng)的成因：因太陽照射極地和赤道的不均勻使得地表的不受熱；地表溫的速度較海面快；大氣中同溫層如同天花板的效應(yīng)加速了氣體的對流；季節(jié)/的變化；科氏效應(yīng)；月亮的反射比率，形成了風(fēng)。
風(fēng)能可以通過風(fēng)車來提取。當(dāng)風(fēng)吹動風(fēng)輪時(shí)，風(fēng)力帶動風(fēng)輪繞軸旋轉(zhuǎn)，使得風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。而風(fēng)能轉(zhuǎn)化量直接與空氣密度、風(fēng)輪掃過的面積和風(fēng)速的平方成正比?？諝獾馁|(zhì)流穿越風(fēng)輪掃過的面積，隨著風(fēng)速以及空氣的密度而變化。舉例來說，在15°C (59°F)的涼爽日子里，海平面空氣密度為每立方米 1.22 公斤（當(dāng)濕度增加時(shí)空氣密度會降低）。當(dāng)風(fēng)以秒速8米吹過直徑一百米的轉(zhuǎn)輪時(shí)，每秒能夠使1,000,000,000公斤的空氣穿越風(fēng)輪掃過的面積。
指定質(zhì)量的動能與其速率之平方成正比。因?yàn)橘|(zhì)流與風(fēng)速呈線性增加，對風(fēng)輪有效用的風(fēng)能將會與風(fēng)速的立方成正比；本例子中風(fēng)吹送風(fēng)輪的功率，大約為2.5百萬瓦特。
因?yàn)轱L(fēng)渦輪提取能量，空氣減速，導(dǎo)致它對傳播并且在風(fēng)渦輪附近在某種程度上牽制它。德國物理學(xué)家，阿爾伯特Betz， 1919年確定風(fēng)渦輪可能提取至多將否則流經(jīng)渦輪的橫斷面的59%能量。 不管渦輪的設(shè)計(jì)， Betz極限申請。 最近的工作在一個(gè)理論極限大約30%旁邊為推進(jìn)器類型turbines。實(shí)際效率從1%范圍到20%為推進(jìn)器類型渦輪，并且是一樣高像35%為三維垂直軸渦輪像 Darrieus 或Gorlov渦輪。
有風(fēng)變化，并且平均值為一個(gè)被測量的地點(diǎn)單獨(dú)不表明風(fēng)渦輪可能導(dǎo)致那里的相當(dāng)數(shù)量能量。 要估計(jì)風(fēng)速風(fēng)土學(xué)在一個(gè)特殊地點(diǎn)，概率分布作用經(jīng)常適合到被觀察的數(shù)據(jù)。 不同的地點(diǎn)將有不同的風(fēng)速發(fā)行。最頻繁用于的發(fā)行模型塑造風(fēng)速風(fēng)土學(xué)是二參量 Weibull distribution 因?yàn)樗芤勒崭鞣N各樣的發(fā)行形狀，從高斯到指數(shù)。Rayleigh 塑造，例子，其中被密謀在右邊反對實(shí)際被測量的數(shù)據(jù)集，是形狀參量合計(jì)2 Weibull作用的一個(gè)具體形式和非常嚴(yán)密反映每小時(shí)風(fēng)速的實(shí)際發(fā)行在許多地點(diǎn)。由于許多電能是由高風(fēng)速所產(chǎn)生，可用的能量多來自瞬間大的風(fēng)速。一大半可用的能量,卻只有占運(yùn)作時(shí)間的15%.所以無法像使用燃料的火力發(fā)電廠，可以依照用電需求來調(diào)整發(fā)電量。 由于風(fēng)速并非常數(shù),風(fēng)力發(fā)電整年的發(fā)電量不是標(biāo)示的發(fā)電率乘上所有的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(一年內(nèi)).實(shí)際產(chǎn)生的值與理論值(最大值)稱為容量因子。安裝良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其容量因子可達(dá)35%.跟一般使用燃料的發(fā)電廠的渦輪機(jī)相比,標(biāo)示1000kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每年可發(fā)的電量最多到350kW.短時(shí)間的輸出功率是難以預(yù)測,但每年發(fā)電量的變化應(yīng)該幾個(gè)百分比之內(nèi)。 當(dāng)儲藏，如此的關(guān)于用唧筒抽水水力電氣的儲藏， 或其他形式的世代被用來 " 塑造 " 風(fēng)力量 （借著保證持續(xù)的遞送可信度），商業(yè)的遞送代表大約 25% 的費(fèi)用增加,屈從的有活力的商業(yè)表現(xiàn)。

能量分級
風(fēng)之強(qiáng)弱程度，通常用風(fēng)力等級來表示，而風(fēng)力的等級，可由地面或海面物體被風(fēng)吹動之情形加以估計(jì)之。目前國際通用之風(fēng)力估計(jì)，系以蒲福風(fēng)級為標(biāo)準(zhǔn)。蒲福氏為英國海軍上將，于 1805年首創(chuàng)風(fēng)力分級標(biāo)準(zhǔn)。先僅用于海上，后亦用于陸上，并屢經(jīng)修訂，乃成今日通用之風(fēng)級。實(shí)際風(fēng)速與蒲福風(fēng)級之經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為：
V= 0.836 * (B ^ (3/2))
B為蒲福風(fēng)級數(shù)，V為風(fēng)速（單位：米/秒）
一般而言，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起動風(fēng)速為2.5米/秒，臉上感覺有風(fēng)且樹葉搖動情況下，就已開始運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電了，而當(dāng)風(fēng)速達(dá)28~34米/秒時(shí)，風(fēng)機(jī)將會自動偵測停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以降低對受體本身之傷害。

優(yōu)點(diǎn)
風(fēng)能為潔凈的能量來源。風(fēng)能設(shè)施日趨進(jìn)步，大量生產(chǎn)降低成本，在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電成本已低于其它發(fā)電機(jī)。
風(fēng)能設(shè)施多為不立體化設(shè)施，可保護(hù)陸地和生態(tài)。
風(fēng)力發(fā)電是可再生能源，很環(huán)保，很潔凈。
風(fēng)力發(fā)電節(jié)能環(huán)保。

缺點(diǎn)
風(fēng)力發(fā)電在生態(tài)上的問題是可能干擾鳥類，如美國堪薩斯州的松雞在風(fēng)車出現(xiàn)之后已漸漸消失。目前的解決方案是離岸發(fā)電，離岸發(fā)電價(jià)格較高但效率也高。
在一些地區(qū)、風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性不足：許多地區(qū)的風(fēng)力有間歇性，更糟糕的情況是如臺灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風(fēng)力較少的時(shí)間；必須等待壓縮空氣等儲能技術(shù)發(fā)展。
風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場，才可以生產(chǎn)比較多的能源。
進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)會發(fā)出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來興建。
現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電還未成熟，還有相當(dāng)發(fā)展空間。
限制及弊端
風(fēng)能利用存在一些限制及弊端
1)風(fēng)速不穩(wěn)定，產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定；
2)風(fēng)能利用受地理位置限制嚴(yán)重；
3)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率低；
4)風(fēng)能是新型能源,相應(yīng)的使用設(shè)備也不是很成熟。
5)在地勢比較開闊，障礙物較少的地方或地勢較高的地方適合用風(fēng)力發(fā)電。