Větrná energie je formou sluneční energie a patří mezi obnovitelné zdroje energie. Vzniká při nerovnoměrném ohřívání Země, což způsobuje tlakové rozdíly v atmosféře, které se vyrovnávají prouděním vzduchu. Energie větru je v dnešní době využívána především k výrobě elektřiny. Existují různá členění větrných elektráren. Podle připojení rozlišujeme systémy dodávající elektřinu do rozvodné sítě (grid-on) a systémy nezávislé na rozvodné síti (grid-off). Podle výrobní kapacity a velikosti vrtule jde o 3 základní typy: velké, střední a malé, kam řadíme i tzv. mikrozdroje).
Větrné elektrárny
Pro využívání větrné energie ve větrných elektrárnách je nejdůležitější veličinou rychlost větru, protože energie větru roste se třetí mocninou jeho rychlosti. Lokalita vhodná pro větrnou elektrárnu by měla mít průměrnou rychlost větru minimálně 5 m/s. K zefektivnění provozu a snížení nákladů na projektování a výstavbu se velké elektrárny sdružují do skupin (obvykle 5 až 30 elektráren), tzv. větrných farem.
Obecně jsou nejpříhodnějšími lokalitami pro výstavbu větrných elektráren pobřeží moří. Největší produkci větrné energie mají Spojené státy americké, v Evropě nejrychleji přibývají větrné elektrárny na území Německa a Španělska.Největší větrná farma byla spuštěna v americkém Texasu.
V České republice pro stavbu velkých větrných elektráren přicházejí v úvahu zejména horské oblasti. Při využití všech vhodných oblastí by elektřina vyrobená ve větrných elektrárnách mohla pokrýt 3–4 % celkové roční spotřeby elektřiny v ČR.
Hlučnost větrných elektráren
Větrné elektrárny jsou zdrojem nežádoucího hluku. Jeho hlavními původci (zde a dále jsou uvažovány zdroje, pracující s vrtulí na nabíhající vzdušný proud) jsou aerodynamické hluky obtékání listů vrtule, gondoly a dříku stavby, turbulence, vznikající obtékáním náběžné hrany listu, víry v okolí konců vrtulových listů, turbulence nad odtokovou hranou listu a hluk laminárního proudění. Dále je hluk produkován mechanickými částmi konstrukce (servomotory a jejich převody, čerpadla, chladicí ventilátory měničů a mechanismů) a generátorem. Mimo slyšitelné pásmo v oblasti frekvencí 2–31,5 Hz (infrazvuk) je hluk větrných elektráren na úrovni přirozeného pozadí.
Větrné elektrárny v městském prostředí
Hluk malých větrných elektráren je často příčinou sporů na komunální úrovni. Nejen z tohoto důvodu, ale především vzhledem k nižší rychlosti větru v zástavbě, se odborníci snažili technicky vyřešit provoz malé větrné elektrárny i při nízkých rychlostech větru (běžná rozběhová rychlost při větru cca 4 m/s). Jedním z možných řešení se stal např. Energy Ball, jehož rozběhová rychlost začíná na hodnotě 2 m/s.
Toto zařízení má však nízký výkon vzhledem k pořizovacím nákladům a provozu (při rychlosti větru 4 m/s ročně vyrobí 100 kWh elektřiny). Prozatím tedy městské lokality v našich podmínkách zůstávají pro instalaci malých větrných elektráren ekonomicky nevýhodné. Teprve v místech, kde průměrná rychlost větru dosahuje vyšších hodnot (např. 7 m/s), je roční produkce elektřiny zajímavá (500 kWh elektřiny ročně).
Budoucnost větrných elektráren
V rámci Evropy roste větrná energie velmi výrazně. V roce 2008 větrné elektrárny získaly celých 43 % mezi nově zprovozněnými zdroji elektrické energie. Mezi deseti zeměmi světa s nejvyšším zastoupením větrné energie jsou kromě USA, Číny a Indie jen evropské státy. Vedoucí pozici v EU si drží Německo, následuje ho Španělsko. U nás je situace jiná. Větrné elektrárny zdaleka nedosáhly svého potenciálu a počátek roku 2010 znamená zastavení růstu větrné energie.
Trendem větrné energetiky je výstavba stále větších strojů a sdružování větrných elektráren do tzv. větrných farem. Důvody, proč dochází k těmto dvěma tendencím, jsou jednak ekonomické (nižší náklady na výrobu energie), a jednak jde o maximální využití lokalit, kterých je omezený počet. Ve vnitrozemí se většinou staví elektrárny s výkonem do 2 MW. V pobřežních oblastech se využívají turbíny s výkonem až 5 MW.
Největší větrná elektrárna na světě
Zatím největší větrnou farmu na světě mají v Texasu (USA). Byla spuštěna 1. října 2009. Větrná farma Roscoe má výkon 781,5 MW a je tvořena 627 větrnými turbínami. Roscoe je schopna pokrýt spotřebu 230 000 domácností.