風力エネルギー密度とは？
風力エネルギー密度（WPD）とは、風に垂直な1平方メートルの面積を通過する運動エネルギーの量を指し、ワット毎平方メートル（W/m²）で表します。利用できる電力が風速に大きく左右される性質をうまく捉えているため、ある地点の風況を評価するうえで最も実用的な指標とされています。電力は風速の3乗に比例するため、風速が2倍になると利用可能な電力はおよそ8倍にもなります。
この計算ツールの使い方
風速をメートル毎秒（m/s）、空気密度をキログラム毎立方メートル（kg/m³）で入力してください。海面・気温15℃の条件では空気密度は約1.225 kg/m³で、本ツールでもこの値を初期値としています。空気が冷たく密度が高いほど得られる電力は増え、標高が高い場所や気温が高い場合は減少します。計算結果として、理論上の風力エネルギー密度をW/m²（およびkW/m²）で表示します。
計算式の解説
用いる式は $$\frac{P}{A} = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^{3}$$ で、\(\rho\)は空気密度、\(v\)は風速です。\(\frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^{2}\) の部分は動圧（単位体積あたりのエネルギー）を表し、これに \(v\) を掛けることで単位面積あたりの体積流量となるため、結果は単位面積あたりの電力（パワー）となります。ただし、これはあくまで「風が持つ電力」であり、風車が取り出せる電力ではない点に注意してください。ベッツの限界により、実際に利用できる電力は約59.3%が上限となります。
計算例
標準空気密度1.225 kg/m³で風速10 m/sの場合：$$\frac{P}{A} = 0.5 \times 1.225 \times 10^{3} = 0.5 \times 1.225 \times 1000 = 612.5 \text{ W/m}^2$$ となります。これは「良好（good）」とされる風況クラスに相当します。
よくある質問
なぜ空気密度が重要なのですか？ 密度が高い空気はより多くの質量を含むため、同じ風速でもより大きな運動エネルギーを持ち、利用できる電力が比例して増えるからです。
これは風車が発電する電力ですか？ いいえ。これは風そのものが持つ生の電力です。実際の風車が取り出せるのはその一部にすぎず、ベッツの限界（約59.3%）や機械・電気的な効率によって制限されます。
どのくらいの風力エネルギー密度なら良いとされますか？ （ハブ高さで）おおむね400 W/m²を超える地点は、一般に風力発電の開発に適した良好な場所とされています。
