Puissance récupérable

La puissance du vent contenue dans un cylindre de section S est :

P_cinétique = r . S . v³ ,

avec :
-r ( rho) : masse volumique de l'air (environ 1,23 kg .m^{- 3} à 15 °C)
- v : vitesse du vent en m. s^-1

La puissance récupérable est inférieure, puisque l'air doit conserver une énergie cinétique résiduelle pour qu'il subsiste un écoulement. Albert Betz a démontré que l'énergie récupérable était maximale lorsque :

v_sortie = (1/3) . v_incidente

Ceci a pour conséquence que la puissance maximale récupérable est :

P_max = (16/27) . P_cinétique = (8/27) . r . S . v³

Le rendement maximal théorique d'une éolienne est ainsi fixé à 16/27, soit 59,3 %. Ce chiffre ne prend pas en compte les pertes d'énergie occasionnées lors de la conversion de l'énergie mécanique du vent en énergie électrique.