什么是风功率密度？
风功率密度（WPD）是指垂直于风向、每平方米面积上通过的风能动能大小，单位为瓦特每平方米（W/m²）。它是衡量一个场址风能资源最实用的指标，因为它充分体现了可利用功率对风速的强烈依赖关系。由于功率与风速的三次方成正比，风速翻倍时，可获得的功率大约会变为原来的八倍。
如何使用本计算器
输入以米每秒（m/s）为单位的风速，以及以千克每立方米（kg/m³）为单位的空气密度。在海平面、15 ℃ 条件下，空气密度约为 1.225 kg/m³，这也是默认值。空气越冷、密度越大，可获得的功率就越高；海拔越高、气温越高，则功率越低。计算器会给出理论风功率密度，单位为 W/m²（同时换算为 kW/m²）。
公式详解
计算公式为 $$\frac{P}{A} = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^{3}$$ 其中 \(\rho\) 是空气密度，\(v\) 是风速。式中 \(\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot v^2\) 表示动压（单位体积的能量），再乘以 \(v\) 即得到单位面积上的体积流量，因此最终结果就是单位面积的功率。需要注意的是，这是风中蕴含的功率，并非风机实际能提取的功率——根据贝兹极限（Betz limit），可利用功率最多约为 59.3%。
计算示例
当风速为 10 m/s、空气密度取标准值 1.225 kg/m³ 时：$$\frac{P}{A} = 0.5 \times 1.225 \times 10^{3} = 0.5 \times 1.225 \times 1000 = 612.5 \ \text{W/m}^2$$ 这相当于一个"良好"的风能资源等级。
常见问题
空气密度为什么重要？ 密度越大的空气携带的质量越多，因此在相同风速下蕴含的动能也越多，可利用功率会随之成比例提高。
这是风机实际产生的功率吗？ 不是。它只是风中蕴含的原始功率。真实的风机只能提取其中一部分，受贝兹极限（约 59.3%）以及机械、电气效率的限制。
多大的风功率密度算好？ 一般来说，轮毂高度处风功率密度超过约 400 W/m² 的场址，被认为适合开发风能。
