Comme expliqué à la page sur l'énergie du vent , le potentiel d'énergie par seconde varie proportionnellement avec cube de la vitesse du vent (puissance 3 ) et la densité de l'air (son poids par unité de volume).

Nous pouvons maintenant combiner tout ce que nous avons appris jusqu'ici en multipliant la puissance de chaque vitesse de vent par la probabilité de l'occurrence de cette vitesse selon le graphe de Weibull , ce qui nous permet de calculer la distribution de l'énergie éolienne à des vitesses de vent différentes, distribution appelée aussi la densité de puissance.

Notez que la distribution de Weibull change de forme par rapport à celle de la page précédente du fait que ce sont les vents forts qui contiennent le plus d'énergie.

Ce graphe a été tracé en utilisant le programme de calcul de la puissance produite par une éolienne que vous trouverez également sur ce site web. La zone au-dessous de la courbe grise (jusqu'à l'axe horizontal en bas) nous indique la quantité de puissance éolienne par mètre carré de flux d'air que nous pouvons espérer obtenir sur le site en question. Dans ce cas, nous avons une vitesse moyenne de vent de 7 m/s et un paramètre de forme k=2 ce qui correspond à une puissance éolienne de 402 W/m 2 . Vous devez remarquer que cette puissance est presque le double de celle obtenue lorsque le vent souffle constamment à sa vitesse moyenne.

Le graphe consiste en un certain nombre de colonnes verticales, une pour chaque intervalle de 0,1 m/s de vitesse de vent. La hauteur de chaque colonne correspond à la puissance (watts par mètre carré) avec laquelle cette vitesse de vent particulière contribue à la puissance totale de sortie par mètre carré.La zone au-dessous de la courbe bleue indique la puissance théoriquement convertible en puissance mécanique (c.-à-d. 16/27 de la puissance totale du vent, selon la loi de Betz ).L'entière zone au-dessus de la courbe rouge, nous indique la puissance que produira une éolienne sur le site en question. Nous apprendrons comment faire ce calcul lorsque nous arriverons à la page sur les courbes de puissance.

Le point le plus important à noter est que c'est à des vitesses de vent supérieures à la vitesse moyenne sur le site en question que l'on trouve la plus grande partie de l'énergie éolienne récupérable.

Ce fait n'est pas aussi surprenant qu'il ne paraît étant donné que nous savons déjà que le vent a un contenu énergétique beaucoup plus élevé à des vitesses de vent fortes qu'à des vitesses faibles.

Normalement, les éoliennes sont conçues pour démarrer à des vitesses de vent de 3 à 5 m/s. On appelle cette vitesse la vitesse de démarrage. Sur le graphe, la zone bleue à gauche montre la petite quantité de puissance perdue à cause du fait que l'éolienne ne démarre qu'à une vitesse de, disons, 5 m/s.

L'éolienne est normalement programmée pour s'arrêter automatiquement lorsque le vent souffle à plus de 25 m/s afin d'éviter tout endommagement de l'éolienne ou de son entourage. La vitesse à laquelle l'éolienne s'arrête est appelée la vitesse de coupure. La petite zone bleue du graphe représente la puissance qui est perdue à cause de vitesses de vent trop fortes.