高度152米，转一圈发电34.2度，全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建沿海并网发电。好奇的是，几乎是所有的风电机组都是三个叶片，有什么科学依据吗？

竹蜻蜓有2个叶片，荷兰风车有4个叶片，古代垂直风力提水车有16个以上的叶片，可是为什么偏偏现在的大型机组普遍采用3个叶片呢？

原来，它是科学分析与经济性平衡的产物，具体可以从以下两点来阐述：

第一，风力发电机发明之后，实践检验出的真理

中国是最早使用风能的国家，但是用来发电还是苏格兰一位名叫布莱斯的哲学家，在1895年为了满足别墅照明，建成了第一台风力发电机组，并接上了蓄电池。

他通过多次实验，发现垂直多扇叶，由于利用风能，所以才用了9个叶片分风机，该机组一直运行了30年。

而当美国通用公司的创始人之一Brush发明了高效率直流发电机、高效制造蓄电池电瓶的时候，他在1888年安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机。

值得一提的是，其叶片有144个由雪松木制成的叶片，长度是17米，即便是这样的庞然大物，发电机也才12千瓦，这是因为低转速风机效率不可能太高。

丹麦气象学家、现代空气动力学的鼻祖PoullaCour发现了快速转动、叶片数少的风力机，在发电时比低转速的风力机效率高得多。

为了验证他的想法， PoullaCour特意建立一个风洞来研究如何建立高效的叶片系统，最终确立了“丹麦概念”三叶片的风机，发电机功率35千瓦左右。

等到更大发电功率的交流发电机组建成之后，人们已经不纠结几个叶片了，因为前辈们已经对各种数量的叶片进行过实验和对比发现：

三个叶片最为经济，四个叶片最为稳定，两个叶片发电效率高，但是会有“跷跷板效应”，容易损坏。

第二，风电商业运营后，科学研究的产物

到了19世纪末期，化石能源的供应紧张，让商业巨头瞄准了风能发电，在精打细数的商人面前，商业化运营的要求就是必须建造高效稳定且经济效益好的风电机组。

于是，大量的科学研究集中在如何建造上，通过大量的数据研究得出：风能转化功率等于单位时间内流过垂直于风速截面积的风能。

从公式可以发现，在额定风速下，发电功率与风轮扫掠面积成正比，即200个叶片的风轮与1个叶片的风轮都可以产生同样的功率。

也就说，叶片数目不会直接影响能量利用率，相反，叶片数目过多会干扰空气流动，降低风能的利用率。

发现这个规律之后，商业发电公司做了2个事情：

第一，将叶片数量固定在3个上，因为多做一片不但加大了重量，还增加了成本；

第二，尽可能的将叶片作大，以便加大风能利用系数；

但是受材料和工艺等限制，单台风机功率还是在千瓦级别，叶片长度不超过100米。

随着中国进入风能产业发展的高峰期，现在全球市场上已经有6成风机设备产自中国，在长期技术攻关，和新材料、新工艺的支持下，16兆瓦风电机组建成，投入使用。也一举刷新了世界纪录。

其实，现在评价一个风电机组早已经不看叶片数量了，主要还是考虑发电效率、安全性能，维护成本以及数字化程度。