大中型水平轴风力发电机有两种：一种为上风向风力发电机，即由叶片组成的风轮在塔架前迎风，靠自动对风装置调整风力机对准风向；另一种为下风向风力发电机，它的风轮在塔架后面，风先经过塔架，再到风轮，这样就有塔影效应，影响风力机的出力，但可省掉对风装置，各有利弊。不过目前大量生产的是上风向风力机。另外，大型风力发电机的风轮与叶片非常讲究，它是风力发电机的重要部件，它也分为两种类型：一种为固定桨距，即叶片安装在风轮上之后，角度不能改变，若风力大小需要调整风轮转速时，可用辅助侧翼或铰接的尾翼或其他气动机构，使风轮绕垂直轴回转，以偏离风向，减少迎风面，达到调整的目的；另一种为可变桨距，就是叶片在风轮轮毂上的桨距是可以随时改变的，当风速变化时，利用气动压力或风轮旋转产生的离心力，使叶片改变角度，即桨距可变，以实现调速。大型风力发电机常备有伺服电机来变桨距调速。国际上丹麦生产的风力发电机多为固定桨距，其他国家多生产可变桨距的风力发电机。一般说，固定桨距比较简单安全，但可变桨距风能利用率高。近年来风力发电机的自动化程度提高，叶片制造技术也有提高，尤其是发展大型风力发电机，单机容量达500—600千瓦，可变桨距的优越性就比较突出和必要。目前，世界上生产的大型水平轴风力发电机，多数为200—300千瓦，早期有55—150千瓦，新近发展的为500—600千瓦。兆瓦级的特大型风力发电机尚处于研制阶段，美国安装在夏威夷的3200千瓦水平轴的风力发电机最大，是由美国波音公司制造的，它的叶片就像大飞机的翅膀。最近丹麦将投产1000—1500千瓦的特大型水平轴风力发电机。我国试制的大型风力机为55—200千瓦，容量尚小，与国际差距较大。
垂直轴风力发电机凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力发电机就叫垂直轴风力发电机。虽然这类风力发电机尚未大量生产，但试制品种繁多，如φ型、△型、S型、H型等。它们的外形与水平轴风力发电机完全不同，但有许多特点，主要是不用对风向，任何方向的风对垂直轴风机来说都一样；不需要大型塔架；发电机装在风轮下的底座中，维修方便；叶片一致性好，制造简便。主要问题是启动和停车较难。最具代表性的垂直轴风力发电机是φ型风力机，也称达里厄风力机，它是1925年法国人达里厄（G.J.M.Darrieus）发明的。它的结构是由2—4片跳绳曲线型的叶片组成，呈对称翼型剖面，只承受纯张力，不承受离心力载荷。叶片的形式仍是升力型，气动性能好，只是由于叶片呈弧状，上下两端受风情况不佳，所以低风速启动困难，有时要加设启动装置。国际上研究φ型风力发电机的较多，但投入生产并应用的只有美国。我国除自行研制了几台4—5千瓦的φ型机外，20世纪80年代初曾与德国合作试制过20千瓦的φ型风力发电机组，后因运行情况不佳而停止。
风/柴互补系统在电力不足的地方，为了节省柴油机发电的燃料，可以采用风力发电与柴油机发电互补系统。通常这种能源互补系统以中型风力发电机为好，单机容量55—100千瓦较为适宜。相应的柴油发电机组也是60千瓦左右的，较好操作管理。国际上较成熟的风/柴系统有三种形式：基本型、离合器加蓄电池型、交替运行型。基本型是最简单的一种风/柴互补系统，它由风力机驱动异步发电机和柴油机驱动同步发电机，在电路上并联后，共同向负荷供电。柴油机发电应根据风力的强弱及负荷的大小来调整自身的输出功率，发电量可大可小，但不能停机，否则无法提供异步发电机所需的无功功率，这样只能在有用户负荷时，充分使用风力机所发的电，节约少部分由柴油机组多发的电。因为柴油机不能停开，燃料消耗节省不多。
具有离合器加蓄电池型的风/柴互补系统是在柴油机与同步发电机之间装一个电磁离合器，同时在网络上接有由电力电子器件组成的整流逆变装置及蓄电池组。当风力较强时，来自风力发电机的电能除供给负荷外，多余的电能经整流器可向蓄电池充电。当风力很强时，风力发电机可以充分发电，同时柴油机在离合器的作用下可与同步发电机断开，并停止运转，以节约燃油。这时同步发电机由蓄电池组经逆变器供电，并作为同步补偿机运转，以保证异步发电机所需的无功功率。此外，当负荷超过风力机和柴油机发电的能力时，蓄电池组还能进行适当补充，主要是利用风大时发电所贮存的电能，这样节油效益明显。
风力发电场风力发电场（简称风电场）是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电。在国外也叫“风力田”，意思是风力发电机群像种庄稼一样安装在地面。20世纪80年代初，首先在美国加利福尼亚州兴起这种风力田（Windfarm），目前洛杉矶附近的特哈查比风电场是世界上最大的风电场，1994年装机容量50多万千瓦，年发电量为14亿千瓦·时，约占世界总风力发电量的23％。美国首批建设风电场的风力发电机组为30—60千瓦，后来以100—200千瓦的机组为骨干，现在已发展到300—600千瓦的机组，并准备向兆瓦级机组发展。美国风电场的成功经验，很快影响到欧洲国家，目前已在中国和印度等发展中国家兴起风电热潮，我国电力部已规划发展风电场总装机容量100万千瓦，印度拟建200万千瓦，欧洲联盟国家将在现有基础上再增加300万千瓦。今后风力发电的重点是建设大规模的风电场。表中为世界风电场装机容量统计。
风电场的选址原则，一般要在年平均风速大于6米/秒的地方，而且风向稳定，灾害性天气少，离现有公路、电网较近。建场前必须对潜在风场的地形、地貌、气象情况、交通条件、电网容量、社会经济发展水平（电力需求）和自然景观等进行详细调查，并进行不少于一年的风况观测，以便正确选择风力机型，合理布局，充分利用风力资源和土地。一般建设风电场比建设其他发电站基建周期短，投产快，装机容量可随投资逐步加大，也没有移民等社会问题。
我国建设风电场的经验不足，目前尚无大型国产化风力发电机组，现有几个风电场的容量都不大，且绝大多数是国外的风力发电机，有的还是国际合作的试验项目。其中规模最大的是新疆乌鲁木齐附近的达坂城风电场，截止到1996年底，达坂城一、二两场共装风力发电机55台，总装机容量16800千瓦，主要是丹麦和德国的机组，单机容量100—600千瓦，其中300千瓦的机组占一半以上。表中为中国风电场概况。
风力提水
人类利用风力提水的历史很长，并且延续不断，现在还在发展。中国旧式的风力提水机有很多种，如立帆式，直接由船的风帆演变而来，像走马灯似的几个竖立的风帆，风吹即转动，所以也叫“走马灯式风力提水机”；斜杆式，形若斜躺着的风轮，并配有木制的龙骨水车，这种风力提水机使用的时间最长，差不多从明代直至20世纪50年代，电影《柳堡的故事》里就有这种风车。在国外，主要是欧洲的荷兰式风车、高大的叶轮、古典的塔楼、安装有大口径的木制螺旋泵，蔚为壮观。
现代的风力提水机具，与上述风力提水机大不相同，它是在美国农场式风力提水机的基础上不断改进而来，主要是利用低速风较好。现在最常见的多叶片低速风力提水机，转速不快，可配钢制螺杆泵或双程活塞泵，一般分低扬程大流量和高扬程小流量两类。当然，人们更希望有高扬程大流量的风力提水机具，目前尚处于研制阶段。另外，也有利用风力发电，再带动电泵抽水，这已属于电力提水，不是风力直接提水。
风力机的叶片越多，越能捕捉低速风。虽然叶片多，转速慢，但对于提水而言，启动风速低，有风就转，能转动便可提水，做到细水长流，不像发电那样，转速低了就发不出电。当然，现代风力提水机也有适合高风速的，可以利用少叶片（3—4叶片）风力机，甚至也有用垂直轴风力机提水的。其中关键是看风况和选用的提水泵具如何。一般排灌用要求扬程不高，但流量是主要的，并且希望做到有风就提水。通常低速风较多，像我国多数地区夏天风小，冬天风大，而提水需要恰恰是夏天多冬天少，因此充分利用小风力提水更有必要。由于风力提水一般扬程不高，对于某些需要高扬程提水的地方，可以采用多台风力提水机联合作业，像接力赛那样一级接一级地把水提到高处，国外有提水总扬程达20—30米的。
发展大型风力提水机，可以利用有利地形与农村小水电结合，建立风水互补的蓄能电站。我国许多小水电站都是冬季枯水期停运或发电不足，若利用冬季风大的条件，将发电后的水抽回水库，使水能循环利用，增加水电站的发电量，风力提水就间接地变成了风力发电。
总之，风力提水的潜力很大，目前我们多注意风力发电，比较忽视风力提水。其实从风能资源来说，低速风的数量往往要超过高速风，除少数适合风力发电的地方有足够的高速风外，多数地方常年有风而不大，若适当开发风力提水，则能更合理地利用风能资源。国家在制定新能源政策上，应全面考虑自然资源的特点，充分运用现有可开发的技术，我国是风力提水的古国，这方面的技术潜力较大。
风力致热采暖
人们往往会奇怪，风怎么会致热？风还能采暖？风给人的感觉是冷的。其实风作为一种能源，能源是可以转换的。风可以驱动机械去做功，利用机械当然可以致热，有了热无疑可以采暖，道理非常简单。
这里我们不去讨论风力发电和利用电致热采暖，因为那是电热的范畴。现在只简单地讲讲风力的机械致热及其用途。风力驱动机械运动，最明显的是摩擦致热。在初中物理课本中就能知道，当物体摩擦时会发热，摩擦速度越快，发出的热量就越大，甚至会冒出火花来。根据这种基本道理，风通过风轮，提供一种原动力，然后做成各种各样的致热器。例如：固体摩擦发热器、搅拌液体发热器、挤压液体发热器等。
固体摩擦发热在风力机的转轴上安装一组制动元件，像汽车刹车一样。当制动元件摩擦时不断发出热量，然后用油或水将这种热量传出。只要不停地摩擦，热就源源不断获得，人们就可用这种热去安排用处。
搅拌液体发热在风力机的转轴上装一搅拌转子，转子上有一些叶片，让转子不停地在液体（水或油）中搅拌，使液体的分子发生剧烈的碰撞，时间一长，慢慢就发热了，把这种热取出来也可利用。
挤压液体发热当风力机带动一种油泵工作时，使油从很狭小的阻尼孔高速喷出，然后在尾管中使油分子冲击摩擦，于是就产生热，而且这种摩擦没有部件磨损，比较理想。
涡流发热除了上述几种摩擦发热外，还有一种新式的发热方法，就是切割磁力线时的涡流发热。大家知道，电动机或发电机工作时，电机都会发热，越是做得不好的电机，发热越厉害，本来这是一件坏事，在电机制造中是要避免的。然而，风力发热就要利用这种矛盾，让风力机驱动一个转子，不停地在磁化线圈中转动，故意使它发热，但是外面又加一环形水套，不断把热带走，使线圈不会烧坏。当然，这样磁性线圈要消耗一点电，不过耗电量很小，可用蓄电池解决，蓄电池用风力发电充电（风轮带一小发电机即可）。如此产生的热能也较平稳，可以利用。
风力致热在日本、英国、美国、丹麦和荷兰等一些国家有研究，有的可提供80—90℃的热水，例如日本北海道的“天鹅一号”风力取暖炉，采用直径10米的风轮为动力，以挤压液体发热的方式，可产生80℃的热水，供一家饭店作洗浴和采暖用；同样，英国有一座温室2000平方米的采暖也用风力致热，以16.5米直径的风轮，搅拌液体发热。目前我国尚未进行风力致热的研究，其实我国东北、华北冬季天冷风大，采用风力致热应具备条件。
新式风帆助航
古老的风帆航船完成了历史使命，正在走进历史博物馆。但是现代化的新式风帆助航又出现了，它是在当代电子技术高自动化和新型材料的发展基础上产生的。首先在20世纪70年代由日本开始制造风力与柴油机联合动力船，用计算机自动控制切换，用新型结构的帆具材料，制成起落方便的风帆，操作简便，美观实用，节能效率15％以上。接着美国和北欧也着手研究风帆助航技术。我国20世纪80年代研制了几条小型的风帆助航船在长江上试运行。20世纪90年代，宁波海运公司试制了一艘2500吨级的“明州22号”风帆助航货轮，船身总长85.8米，型宽15米，型深7.3米，设计航速11.5节（海里/时）。风帆为不锈钢弧型帆，面积120平方米（高12米，宽10米），可以在3—20米/秒风速下使帆，采用计算机控制油压操帆，风帆全折合张时间1—2分钟。装主机一台，功率1080千瓦。该轮于1996年1月投入运营，行驶在日本、宁波、厦门、香港之间，可载运146只集装箱。目前，世界最大的风帆助航货轮为日本的“臼杵先锋号”，总吨位2.6万吨，船长152米，宽25.2米，吃水深10.57米，风帆面积640平方米。
