如何计算风功率密度？

风功率密度用来评价风做功的能力，为单位时间内通过单位叶轮面积的空气动能

式中 ρ——空气密度；

V——单位时间内通过单位叶轮面积的空气体积；

v——风速。

将V=v×1m²，代入上式得到单位叶轮面积，得风速为v时的风功率密度为

在计算实际的风功率密度时，需考虑风频分布情况。平均风速是遵循威布尔分布的，因此

于是，威布尔分布的功率密度的计算公式为

如果只知道平均风速，不方便获取威布尔分布的k参数，那么可用瑞利分布估算风功率密度，结果一般是可以接受的。

将k=2代入上式，可得

再把式（4-52)代入上式，可得瑞利分布的风功率密度计算公式为

还可以通过风速三次方的平均值，用原始测风数据直接计算风功率密度，把式（4-17)代入式（4-56)，即(www.xing528.com)

风功率密度的单位为W/m²。风能密度为一定时间内的风功率做的功，即

E_V=P_VT （4-62)

式中 T——小时数；

E_V——风能密度，单位为Wh/m²。

【例4-5】 某风场的年平均风速为7.8m/s，空气密度为1。15kg/m³，请据此估算该风电场的风功率密度？

因为不知道威布尔分布的k参数，因此根据式（4-60)估算风功率密度为

【例4-6】 同样是该风场，如果已知威布尔k参数为2.3，则该风场的风功率密度是多少？

根据式（4-24)计算威布尔分布的a参数为

因为已知威布尔分布的k参数，因此可以用式（4-58)计算风功率密度

对于该风场，采用瑞利分布估算的风功率密度误差约为13。8%。