thumb|250px|Budowa elektrowni wiatrowej:1. Fundament2. Wyjście do sieci elektroenergetycznej3. Wieża4. Drabinka wejściowa5. Serwomechanizm kierunkowania gondoli6. Gondola7. Generator8. Wiatromierz9. Hamulec postojowy10. Skrzynia przekładniowa11. Łopata wirnika12. Siłownik do przestawiania łopat13. Piasta thumb|Elektrownia wiatrowa w Pucku thumb|Przydomowa elektrownia wiatrowa o mocy 10 kW do zasilania domku jednorodzinnego w Żninie thumb|Kratownicowe wieże elektrowni z lat 90. thumb|Roczny uporządkowany wykres produkcji elektrowni wiatrowych w Polsce za 2017 thumb|Middelgrunden – elektrownia wiatrowa na morzu (Sund), 3,5 km od Kopenhagi mały|Elektrownie wiatrowe i linia wysokiego napięcia w East Sussex w Anglii
Elektrownia wiatrowa, siłownia wiatrowa – elektrownia wytwarzająca energię elektryczną przy pomocy generatorów (turbin wiatrowych) napędzanych energią wiatru. Energia elektryczna uzyskana z energii wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania paliwa. W 2020 roku elektrownie wiatrowe dostarczyły ludzkości 1590 TWh (terawatogodzin), czyli 5,9% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną. Sumaryczna moc elektrowni wiatrowych w Polsce w 2020 roku wynosiła 6,2 GW.
Zespoły elektrowni wiatrowych wraz z infrastrukturą towarzyszącą nazywane są farmami wiatrowymi (czasem parkami wiatrowymi).
Typy elektrowni wiatrowych Elektrownie wiatrowe dzielone są na typy ze względu na zastosowanie (przydomowe lub przemysłowe), moc (mikro, małe i duże) oraz lokalizację (lądowe i morskie). Do zastosowań przydomowych (na potrzeby własne użytkownika) wykorzystywane są mikro- i małe elektrownie. Duże elektrownie przemysłowe są przystosowane do sprzedaży energii.
Mikroelektrownie wiatrowe mają moc do 100 W. Małymi elektrowniami określane są te o mocy od 100 W do 50 kW. Duże elektrownie wiatrowe wytwarzają moc ponad 50 kW.
Przydomową elektrownią wiatrową określany jest zespół urządzeń terenowych służących do wytworzenia i magazynowania energii elektrycznej dla celów jej użycia w jednym lub kilku domach, najczęściej montowany w pobliżu odbiorców energii. Niewielkie pojedyncze turbiny mogą być dobrym źródłem energii w miejscach oddalonych od centrów cywilizacyjnych, gdzie brak jest połączenia z krajową siecią energetyczną.
Farma wiatrowa W ustawodawstwie polskim farmą wiatrową określana jest moduł parku energii wykorzystujący do wytwarzania energii elektrycznej energię wiatru, przyłączony do sieci w jednym miejscu przyłączenia.
Zwykle jest to instalacja złożona z wielu turbin wiatrowych. Skupienie turbin pozwala na ograniczenie kosztów budowy i utrzymania oraz uproszczenie sieci elektrycznej.
Farmy wiatrowe mogą być lokowane na lądzie lub poza lądem. Pierwszą farmę wiatrową zbudowała amerykańska firma U.S. Windpower (później Kenetech) w 1980 roku na zboczach Crotched Mountain w południowym New Hampshire. Farma składała się z 20 turbin o mocy 30 kW każda.
Morskie farmy wiatrowe thumb|Farma wiatrowa Lillgrund, Szwecja thumb|Farma wiatrowa w Neuenkirchen, Niemcy Instalowanie farm na morzu () jest obciążone większymi kosztami inwestycji i eksploatacji, ale wolne od wielu ograniczeń stawianych farmom lądowym. Do głównych zalet należą: duża powierzchnia korzystniejsze warunki wietrzne odległość od osiedli ludzkich wystarczająca dla zmniejszenia potencjalnych oddziaływań.
Wiatry wiejące nad morzem są stabilniejsze i silniejsze niż wiejące nad lądami, również na mniejszych wysokościach, co umożliwia stosowanie niższych masztów i uzyskanie większej efektywności urządzeń. Uzasadnia to budowanie farm wiatrowych na dnie morskim, mimo wyższych kosztów infrastruktury i utrzymania. Farmy takie powstają w Belgii, Danii, Finlandii, Niemczech, Irlandii, Holandii, Norwegii, Szwecji i Wielkiej Brytanii. Do końca 2011 roku powstało ich kilkadziesiąt, o łącznej mocy ponad 3 GW. Większość wybudowano w pobliżu lądu (do 20 km), na głębokościach do 20 m. Nowe projekty realizowane są coraz dalej od lądu. Przewidywana lokalizacja przyszłych projektów to 60 km od lądu przy głębokości 60 m.
Wydajność Żeby uzyskać 1 MW (megawat) mocy, wirnik turbiny wiatrowej powinien mieć średnicę około 50 m. Ponieważ duża konwencjonalna elektrownia ma moc sięgającą 1 GW (gigawata), tj. 1000 MW, to jej zastąpienie wymagałoby teoretycznie użycia ok. 1000 takich generatorów wiatrowych. W rzeczywistości elektrownie wiatrowe pracują ok. 1500–2000 godzin rocznie, tj. trzykrotnie krócej niż siłownie konwencjonalne i atomowe. Zatem aby wyprodukować tyle samo energii elektrycznej co jedna duża siłownia klasyczna, potrzeba ok. 3000 elektrowni wiatrowych o mocy 1 MW. Jednak opisywanie efektywności wiatraków czasem pracy jest nieprecyzyjne, bowiem wiatrak może się kręcić przez większość roku, ale z niską mocą. Najbardziej miarodajnym jest tu średnioroczny wskaźnik wykorzystania mocy zainstalowanej obliczony z wykorzystaniem rocznej produkcji. W Polsce za 2017 jest to około 30%, patrz roczny uporządkowany wykres produkcji wiatraków w Polsce. Uporządkowany wykres produkcji jednocześnie lepiej (w stosunku do danych prezentowanych np. chronologicznie) obrazuje możliwości produkcyjne wiatraków, wskazując przez ile czasu osiągają one wyniki zadowalające, a przez ile czasu wymagają rezerwacji z elektrowni stabilnych.
W wielu krajach budowane są zespoły elektrowni wiatrowych – tzw. farmy wiatrowe. Na polskim wybrzeżu Bałtyku oddano do użytku w 2006 roku taką farmę w miejscowości Tymień (25 wiatraków o mocy 2 MW każdy = 50 MW).
Wybudowane w 2012 w Elektrowni Wiatrowej Nowy Tomyśl maszty kratownicowe mają wysokość 160 m, a długość łopat wirnika – 50 m. W momencie budowy ich maszty były najwyższymi masztami elektrowni wiatrowych na świecie. Jedne z najwyższych elektrowni wiatrowych na świecie znajdują się w Gaildorfie (południowo-wschodnie Niemcy) – mają one wysokość 246,5 m. Zainstalowano tam 4 turbiny o mocy 3,4 MW, a farma wiatrowa jest połączona z hydroelektrownią i magazynem energii.
Oceny mocy wiatru dokonywane są globalnie na podstawie pomiarów i wyników modeli numerycznych. Archer i Jacobson opracowali mapy mocy wiatru na wysokości 80 m. Lokalnie oceny wiatru dokonuje się używając mezoskalowych modeli numerycznych, które pozwalają na zejście do skali 2–10 km, a oceny mocy wiatru na skali 100–200 m dokonuje się za pomocą prostszych modeli, często uwzględniających lokalne warunki topograficzne. W Polsce tylko w niewielu miejscach sezonowo prędkość wiatru przekracza 2,5 m/s, co uznawane jest za minimum, aby mogły pracować urządzenia prądotwórcze wiatraków energetycznych. Średnia prędkość wiatrów wynosi 2,8 m/s w porze letniej i 3,8 m/s w zimie. Konsekwencją niskiej wietrzności jest to, że elektrownia wiatrowa wybudowana w Danii dostarczy 100 kW (kilowatów), podczas gdy taka sama elektrownia wybudowana w rejonie Szczecina dostarczy tylko 17,3 kW. Na terenie Polski przeważają strefy ciszy wiatrowej. Najlepsze warunki wiatrowe w Polsce panują nad Bałtykiem, w okolicach Suwalszczyzny oraz na Podkarpaciu. Polskimi „zagłębiami wiatrowymi” są przybrzeżne pasy w okolicach Darłowa i Pucka.
Problemem w wykorzystaniu energii wiatrowej jest zjawisko ciszy wiatrowej.
Wpływ na środowisko Energia elektryczna pozyskiwana z energii wiatru jest uważana za „ekologicznie czystą”, jednak nie jest całkowicie wolna od emisji i pozostałych innych oddziaływań na środowisko. Pośrednio przyczynia się do ubożenia zasobów, powoduje nietypowe i trudne do oceny oddziaływanie na środowisko.
Sama praca turbiny charakteryzuje się bardzo niskim wskaźnikiem emisyjności, ale cały proces inwestycyjny prowadzący do zrealizowania obiektów energetyki wiatrowej, a także praca tych obiektów może negatywnie oddziaływać na środowisko. Pełna analiza tych oddziaływań uwzględnia fazę produkcji podzespołów, transport, montaż, eksploatację oraz fazę likwidacji elektrowni. Podzespoły elektrowni wiatrowych wykonywane są z metali i tworzyw sztucznych, a największy wpływ na środowisko wywiera etap produkcji wieży. Z drugiej strony koszty energetyczne produkcji, transportu i montażu turbiny zwracają się już po kilku miesiącach jej pracy.
Czynniki mogące wpływać na środowisko na etapie użytkowania elektrowni wiatrowej (tzw. nietypowe aspekty środowiskowe): zagospodarowanie terenu i wykorzystanie gruntów efekty wizualne i wpływ na krajobraz (chociaż zależy to w dużej mierze od subiektywnej oceny) efekty akustyczne generowane przez łopaty, w tym hałas infradźwiękowy i niskoczęstotliwościowy wibracje wpływ na ptaki, nietoperze i zwierzęta morskie powstawanie aerozoli zakłócenia komunikacji elektromagnetycznej podwodny hałas i wibracje wpływ na działanie radarów wpływ na mikroklimat.
Według badań przeprowadzonych przez brytyjski think tank Civitas, w przeliczeniu na jednostkę energii elektrownie wiatrowe mogą pośrednio przyczyniać się do wyższej emisji przy aktualnych proporcjach pomiędzy wykorzystaniem odnawialnych a nieodnawialnych źródeł energii. Wynika to z tego, że elektrownie wiatrowe produkują prąd przez około 30% czasu i muszą być wspomagane przez elektrownie węglowe, których ciągłe rozpalanie i wygaszanie powoduje większą emisję zanieczyszczeń, niż nieprzerwana praca. Według raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej rozwój energetyki wiatrowej wymusza znaczącą rozbudowę infrastruktury gazowej.
Budowa turbin wiatrowych wymaga ton neodymu, który jest wydobywany głównie w Mongolii Wewnętrznej w sposób powodujący skażenie środowiska. W okolicach miasta Baotou, przetwarzającym 30 tysięcy ton metali ziem rzadkich rocznie, powstało dziesięciokilometrowe jezioro toksycznych odpadów przemysłowych. Uprawa ziemi i hodowla stała się niemożliwa, a wśród mieszkańców zwiększyła się częstość zachorowań na raka, osteoporozę, choroby skóry i choroby układu krążenia.
Wpływ na zdrowie ludzkie Z czynników mogących wpływać na zdrowie ludzkie najczęściej wymieniane są efekty akustyczne i optyczne generowane przez obracające się turbiny.
Oprócz hałasu w zakresie słyszalnym turbiny wiatrowe generują infradźwięki, czyli fale w zakresie częstotliwości mniejszych od słyszalnych, oraz hałas niskoczęstotliwościowy (do 500 Hz). Poziom tego hałasu jest zależny od przyjętej konstrukcji i waha się w granicach 100–107 dB(A) przy turbinie. Maleje w miarę oddalania się od niej. W zakresie infradźwięków dominują częstotliwości 1–5 Hz. Infradźwięki są falami bardzo długimi, rozprzestrzeniającymi się na wiele kilometrów i przenikającymi nawet ściany betonowe. Na skutek rezonansu i małej skuteczności ich ekranowania są powodem znacznej uciążliwości w budynkach mieszkalnych położonych w bliskim sąsiedztwie elektrowni wiatrowych.
Wśród czynników optycznych (wizualnych) wymieniane są: efekt stroboskopowy i tzw. efekt migotania cieni. Efekt stroboskopowy jest uciążliwy dla ludzi, a u niektórych osób może wywoływać negatywne skutki.
Badania wpływu dźwięków o niskich częstotliwościach oraz efektów wizualnych na zdrowie ludzkie są fragmentaryczne, prowadzone od niedawna, a ich wyniki są często kwestionowane. Coraz więcej środowisk przyznaje jednak, że taki wpływ jest obserwowany w wielu krajach i może mieć znaczenie dla zdrowia. Z drugiej strony, badania wykazały brak zagrożeń dla zdrowia ze strony infradźwięków, uznano także tzw. syndrom turbin wiatrowych za pozbawiony weryfikowalnych dowodów, choć niektóre z nich wskazują na potrzebę dalszych badań.
Wpływ na zwierzęta