風能在過去一、二十年間成長為主要的 再生能源之一。而風機即為轉換風能最佳的工 具。一般而言,風機可藉由轉軸轉動方向分為 水平軸風機(Horizontal Axis Wind Turbine ,HAWT) 和垂直軸風機(Vertical Axis Wind Turbine ,VAWT) (圖1)。
就額定功率來說,在1.5 MW到5 MW為大 尺度風機,小於100 KW則稱為小尺度風機。如 圖2所示,大尺度的風機從21世紀中以來便不 斷發展無論是陸地式的或離岸式的,但是,尚 有許多待克服的問題例如風場的找尋等所以近 年來目標慢慢轉往都市。在都市中的風況是相 當複雜因為建築物不規則地排列。都市中的邊界層包含了混和層和表面層(如圖2),紊流強度 (turbulence intensity)和建築物的數量成相當程 度的正比關係。由於在這個條件下大尺度風機 不利於此區域,小尺度風機受重視的程度逐漸 提升。此外,小尺度風機可做為住家的獨立供 電系統,相較於柴油發電系統而言可減少93% 的溫室氣體排放量。在小尺度風機的研究上以 氣動力特性為主要。...