مزرعه بادی و محدودیت‌های پیش‌روی این تکنولوژی
مزارع بادی مجموعه‌ای از توربین‌های بادی در مناطق باد خیز است. این مناطق عموما در نزدیکی گذرگاه های کوهستانی می باشند. ظرفیت مزارع بادی از 10 تا 500 کیلووات در واحد است.
اما محدودیت هایی برای تولید برق با استفاده از انرژی باد وجود دارد؛ تمام انرژی جنبشی باد قابل استفاده نیست چرا که هنگام خروج هوا از تیغه باید سرعت محدود باشد. حداکثر بهره‌وری قابل دستیابی 59 درصد است. اگرچه توربین‌های بادی تنها بخشی از این میزان را استخراج می‌کنند.
در حال حاضر حداکثر کارایی قابل دستیابی با آسیاب بادی پروانه‌ای (propeller) تقریبا 47 درصد است. این کارایی زمانی اتفاق می‌افتد که سرعت نوک ملخ 5 تا 6 برابر سرعت باد باشد. سرعت یک روتور با کاهش سرعت باد، کاهش می‌یابد. بنابراین حداکثر انرژی حاصل از یک روتور با قطر 30 متر در بادی با سرعت 14 متر بر ثانیه، حدودا 690 کیلووات خواهد بود. اگر سرعت باد تا 7 متر در ثانیه کاهش یابد، حداکثر انرژی به 86 ولت کاهش می‌یابد.
زمانی‌که سرعت باد به این مقدار کاهش پیدا می‌کند، برای تولید برق به اندازه یک نیروگاه یک میلیون کیلوواتی، به 17000 توربین بادی نیاز است. با درک این محدودیت‌ها، به مزرعه‌ای مناسب که دارای وزش باد همیشگی و ثابت است، نیاز می‌باشد و این مشخص می‌کند که توربین‌های بادی به تنهایی نقش مهمی در برآورده کردن تقاضای تولید انرژی ایفا نمی‌کنند.
توسعه توربین‌های بادی
توسعه ژنراتورهای الکتریکی به عنوان یک منبع انرژی آزاد و رایگان، باعث افزایش گرایش به استفاده از این انرژی شده است.
- توسعه نمونه اولیه
توربین‌های بادی مدرن به‌طور چشمگیری مقرون به صرفه‌تر و قابل‌اطمینان‌تر هستند و ظرفیت تولید آن‌ها تا چند مگاوات افزایش یافته است.
از سال 1999 تا سال 2016، متوسط ظرفیت تولید توربین‌ها 2.15 مگاوات افزایش یافته است. این افزایش ظرفیت تولید از طریق توسعه تیغه‌های روتور بلندتر، سبک‌تر، برج‌های بلندتر، پیشرانه‌های قابل اطمینان‌تر و سیستم‌های کنترل بهینه‌سازی عملکرد انجام شده است.
- توسعه اجزای سازنده
طبق تحقیقاتی که شرکت تکنولوژی انرژی باد (WETO) با همکاری فعالان این صنعت برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان انجام داده؛ تولید یک تیغه ابتکاری توربین بادی که منجر به افزایش جذب انرژی به میزان 12 درصد می‌شود، است. مهم‌ترین ویژگی این تیغه جدید نوک منحنی ملایمی است که بر خلاف اکثر تیغه‌های موجود، از سرعت کم باد نیز قابلیت تولید انرژی دارد.
