風能(wind energy) 空氣流動所產(chǎn)生的動能。太陽能的一種轉化形式。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，空氣沿水平方向運動形成風。風能資源的總儲量非常巨大，一年中技術可開發(fā)的能量約5.3X10^13千瓦時。風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。在一定的技術條件下，風能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。風能利用是綜合性的工程技術，通過風力機將風的動能轉化成機械能、電能和熱能等。

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

利用形式
風能利用形式主要是將大氣運動時所具有的動能轉化為其他形式的能量。風就是水平運動的空氣，空氣產(chǎn)生運動，主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同而形成的。在赤道和低緯度地區(qū)，太陽高度角大，日照時間長，太陽輻射強度強，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，使空氣作水平運動。

季風
理論上風應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，使空氣水平運動發(fā)生偏向的力，稱為地轉偏向力，這種力使北半球氣流向右偏轉，南半球向左偏轉，所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外，還受地轉偏向力的影響。大氣真實運動是這兩力的合力。實際上，地面風不僅受這兩個力的支配，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動的方向，還能使風速增大，而丘陵、山地卻磨擦大使風速減少，孤立山峰卻因海拔高使風速增大。 因此，風向和風速的時空分布較為復雜。比如海陸差異對氣流運動的影響，在冬季，大陸比海洋冷，大陸氣壓比海洋高，風從大陸吹向海洋；夏季相反，大陸比海洋熱，風從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉換的風，我們稱為季風。

海陸風
所謂的海陸風也是白晝時，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，補償大陸的上升氣流，低層風從海洋吹向大陸稱為海風，夜間（冬季）時，情況相反，低層風從大陸吹向海洋，稱為陸風。 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，后者稱為山風。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充流失的空氣，這時由山谷吹向山坡的風，稱為谷風。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。
當太陽輻射能穿越地球大氣層時，大氣層約吸收2*10^16W的能量，其中一小部分轉變成空氣的動能。因為熱帶比亞熱帶吸收較多的太陽輻射能，產(chǎn)生大氣壓力差導致空氣流動而產(chǎn)生風。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，風由深谷吹向高山；夜晚，高山上空氣散熱較快，于是風由高山吹向深谷。另一例子，如在沿海地區(qū)，白天由于陸地與海洋的溫度差，而形成海風吹向陸地；反之，晚上由陸地吹向海上。

風的能量
地球吸收的太陽能有1%到3%轉化為風能，總量相當于地球上所有植物通過光合作用吸收太陽能轉化為化學能的50到100倍。 上了高空就會發(fā)現(xiàn)風的能量，那兒有時速超過160公里 (100 英哩160 km/h 100 mph)的強風。這些風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加速了氣體的對流；季節(jié)/的變化；科氏效應；月亮的反射比率，形成了風。
風能可以通過風車來提取。當風吹動風輪時，風力帶動風輪繞軸旋轉，使得風能轉化為機械能。而風能轉化量直接與空氣密度、風輪掃過的面積和風速的平方成正比?？諝獾馁|(zhì)流穿越風輪掃過的面積，隨著風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（當濕度增加時空氣密度會降低）。當風以秒速8米吹過直徑一百米的轉輪時，每秒能夠使1,000,000,000公斤的空氣穿越風輪掃過的面積。
指定質(zhì)量的動能與其速率之平方成正比。因為質(zhì)流與風速呈線性增加，對風輪有效用的風能將會與風速的立方成正比；本例子中風吹送風輪的功率，大約為2.5百萬瓦特。
因為風渦輪提取能量，空氣減速，導致它對傳播并且在風渦輪附近在某種程度上牽制它。德國物理學家，阿爾伯特Betz， 1919年確定風渦輪可能提取至多將否則流經(jīng)渦輪的橫斷面的59%能量。 不管渦輪的設計， Betz極限申請。 最近的工作在一個理論極限大約30%旁邊為推進器類型turbines。實際效率從1%范圍到20%為推進器類型渦輪，并且是一樣高像35%為三維垂直軸渦輪像 Darrieus 或Gorlov渦輪。
有風變化，并且平均值為一個被測量的地點單獨不表明風渦輪可能導致那里的相當數(shù)量能量。 要估計風速風土學在一個特殊地點，概率分布作用經(jīng)常適合到被觀察的數(shù)據(jù)。 不同的地點將有不同的風速發(fā)行。最頻繁用于的發(fā)行模型塑造風速風土學是二參量 Weibull distribution 因為它能依照各種各樣的發(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際被測量的數(shù)據(jù)集，是形狀參量合計2 Weibull作用的一個具體形式和非常嚴密反映每小時風速的實際發(fā)行在許多地點。由于許多電能是由高風速所產(chǎn)生，可用的能量多來自瞬間大的風速。一大半可用的能量,卻只有占運作時間的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。 由于風速并非常數(shù),風力發(fā)電整年的發(fā)電量不是標示的發(fā)電率乘上所有的運轉時間(一年內(nèi)).實際產(chǎn)生的值與理論值(最大值)稱為容量因子。安裝良好的風力發(fā)電機，其容量因子可達35%.跟一般使用燃料的發(fā)電廠的渦輪機相比,標示1000kW的風力發(fā)電機，每年可發(fā)的電量最多到350kW.短時間的輸出功率是難以預測,但每年發(fā)電量的變化應該幾個百分比之內(nèi)。 當儲藏，如此的關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% 的費用增加,屈從的有活力的商業(yè)表現(xiàn)。

能量分級
風之強弱程度，通常用風力等級來表示，而風力的等級，可由地面或海面物體被風吹動之情形加以估計之。目前國際通用之風力估計，系以蒲福風級為標準。蒲福氏為英國海軍上將，于 1805年首創(chuàng)風力分級標準。先僅用于海上，后亦用于陸上，并屢經(jīng)修訂，乃成今日通用之風級。實際風速與蒲福風級之經(jīng)驗關系式為：
V= 0.836 * (B ^ (3/2))
B為蒲福風級數(shù)，V為風速（單位：米/秒）
一般而言，風力發(fā)電機組起動風速為2.5米/秒，臉上感覺有風且樹葉搖動情況下，就已開始運轉發(fā)電了，而當風速達28~34米/秒時，風機將會自動偵測停止運轉，以降低對受體本身之傷害。

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

缺點
風力發(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)電價格較高但效率也高。
在一些地區(qū)、風力發(fā)電的經(jīng)濟性不足：許多地區(qū)的風力有間歇性，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、是風力較少的時間；必須等待壓縮空氣等儲能技術發(fā)展。
風力發(fā)電需要大量土地興建風力發(fā)電場，才可以生產(chǎn)比較多的能源。
進行風力發(fā)電時，風力發(fā)電機會發(fā)出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來興建。
現(xiàn)在的風力發(fā)電還未成熟，還有相當發(fā)展空間。
限制及弊端
風能利用存在一些限制及弊端
1)風速不穩(wěn)定，產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定；
2)風能利用受地理位置限制嚴重；
3)風能的轉換效率低；
4)風能是新型能源,相應的使用設備也不是很成熟。
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力發(fā)電。