风力机是藉由能量转换将自然界风的能量拿来利用，风力机将风的动能转化成机械能再转化成电能，所

以风力机能发电。风的能量越大，则风力机发的电就越多。如果设置地点风吹不进来则不适宜装置风力

机。风就是流动的空气，其动能正比于空气质量与风速平方的乘积，而单位时间通过单位面积的空气质

量又正比于空气密度与风速的乘积，所以单位时间通过单位面积的风的动能，正比于空气密度与风速三

次方的乘积。

功率系数是风力机发电量与转化前风的动能的比值，是用来表达发电效率的指数。一般小型风力机功率

系数介于0.25~0.35。由于能量不会无中生有，所以功率系数值不会大于1。加上风力机转换能量还必须

满足流体动力学的定律，依据德国物理学家贝兹1919年的理论推导，风力机的功率系数不可能大于0.593

，此理论极限还忽略风尾流旋转及电磁转换损耗，实际的上限还要更低。

当风机叶片旋转轴与风的来向垂直时，称为垂直轴式风力机。当风机叶片旋转轴与风的来向平行时，称

为水平轴式风力机。因为地表附近风向大致与地面平行，所以也可以藉由叶片旋转轴与地面垂直或平行

来辨别风力机型式。一般而言，垂直轴式风力机转速慢，噪音小，但功率系数较小，值约0.25~0.3。水

平轴式风力机转速快，噪音大，但功率系数较大，值约0.3~0.35。新高风力机属于垂直轴式风力机中高

效率机种，功率系数值约0.3，兼具高效率、噪音小双重优势。

启动速度是风力机由静止开始转动并连续转动的最小风速。切入速度是风机对额定负载开始有功率输出

的最小速度。由于风力机目的是为了发电，所以切入速度更为重要。一般小型风力发电机切入速度为3~6

米/秒。由于风的动能正比于风速的三次方，所以极低风速下风能转换的能量微乎其微。但是一般都会区

大部分时间风并不大，所以小型风力机的启动性也是一个重要的特性。

额定风速是使风力机达到产品宣称输出功率的最小风速。额定风速越大，风机叶片扫风直径越小，但必

须在较大的风况下才能输出产品宣称的发电容量。一般小型风力机的额定风速定在10~12米/秒。由于风

力机输出功率正比于功率系数、空气密度、风速三次方与叶片扫风面积的乘积，所以额定风速越大，风

机叶片扫风直径越小。一般自然风况下，地表附近不同风速出现机率大致符合韦伯分布，最常出现的风

速约5~7米/秒，但因为风的动能正比于风速的三次方，换算风能机率最大值约出现在风速10~12米/秒，

所以一般小型风力机的额定风速也定在此范围。

风力机主要噪音来源为叶片处发出的高频风切噪音，以及发电机处发出的低频嗡鸣噪音。水平轴式风力

机还会发出特有的低频风动噪音，因为叶片贴近塔架时塔影效应所造成，而下风式水平轴风力机尤其严

重。叶片风切声即叶片尾翼的涡剥离压力震波所造成，涡流噪音的声功率与风和叶片相对速度六次方成

正比。叶片的特殊设计可以降低涡流噪音，但可能同时改变流况降低发电效率，此为风力机厂商研发重

点之一。新高风力机为垂直轴式风力机原本噪音就相对小，更研发涡流噪音减噪方法。对于一般发电机

的低频噪音，新高风力机已配备有抑制机制。

由于风力机目的是为了发电，所以应该要通过功率性能测试，以确定额定风速下风机输出功率能达到产

品宣称的发电容量。由于风力机要能安全地正常运作一定寿命，所以应该要通过持久性测试及强度安全

设计审查。由于小型风力机设立位置靠近居住区，所以应该要通过噪音量测确保居住区噪音值小于法令

规定。由于风力机发电控制系统必须确保电力使用安全，所以必须通过电控系统相关认证。

本公司在设计上已经将安装于建筑物屋顶r 可行性纳入考虑，目前也有许多的案例可供参考。但基于

各建筑物的结构不同、当地的风力不同等因素考虑，并非所有的建筑物屋顶皆能安装，请事先联络本公

司业务人员对环境预做评估并建议由合格的结构技师及土木技师对建筑物作评估鉴定后方可安装。本公

司仅提供环境风力影响评估，无法针对建筑物结构适用性作任何担保或评鉴。