풍력발전기의 가동은 4가지의 상태로 나누어 설명할 수 있다.

▲  네덜란드 고속도로 주변에 세워진 풍력발전기  © 더사이언스플러스

1. 바람이 매우 약하게 불어 설비의 마찰에너지를 넘지 못하는 경우 움직이지 않는다.

2. 풍속이 약 3 m/sec (10 km / h) 이상인 경우에 날개가 움직이고 전기를 생산하게 된다.

3. 풍속이 증가함에 따라 풍력발전기의 성능은 제너레이터의 최대출력까지 올라간다.

4. 바람의 세기가 더 강해져서 최대출력을 넘게 되는 경우에는 날개를 특수형태로 만들든지 혹은

    Rotor에 기계적인 장치를 사용 출력을 줄이도록 한다(pitch-조절).

    일반적으로 큰 폭풍(20 - 25 m/sec)이 있으면 자동으로 멈추도록 설계돼 있다.

    그렇지 않으면 고장날 위험이 있다.

풍력발전은 장소에 따라 생산할 수 있는 에너지 차이가 크다.

풍력에너지 성능은 풍속이 10m/sec 를 기준값 100 %로 한다.

그런데 11 m/sec 로 바람이 불면 10 % 증가하는 것이 아니라 (1.1)*(1.1)*(1.1) = 1.331, 즉 33 % 만큼 많아진다.  

다시 말하면, 바람의 속도가 10 % 증가하면, 출력에너지는 처음에너지값에 1/3이 더해진다는 의미이다.

예)  1 개의 풍력발전기 (풍속 6.5 m/sec) = 3 개의 풍력발전기 풍속 4.5 m/sec)