พลังงานในลมมาจากความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ไม่สม่ำเสมอในชั้นบรรยากาศ การใช้ลมเป็นพลังงานย้อนกลับไปยังเรือเดินทะเลที่เก่าแก่ที่สุด บนบก กังหันลมใช้หลักการของใบเรือกับเพลาหมุน เพื่อเก็บเกี่ยวพลังงานกลของลมเพื่อให้เป็นพลังงานกล กังหันลมขนาดเล็กในฟาร์มใช้เครื่องสูบน้ำไฟฟ้า และบางรุ่นเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในฟาร์มก่อนที่จะมีการสร้างสายส่งไฟฟ้า ตอนนี้กังหันลมขนาดใหญ่ให้พลังงานแก่กริดนั้น
วิธีการทำงานของกังหันลมสมัยใหม่
ส่วนประกอบพื้นฐานของกังหันลมสมัยใหม่ ได้แก่ ใบพัดที่ติดตั้งกับเพลาความเร็วต่ำ และกระปุกเกียร์ที่เชื่อมต่อเพลาความเร็วต่ำกับเพลาความเร็วสูง ซึ่งจะเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เบรกปกป้องระบบจากความเร็วลมเกิน 88 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (55 ไมล์ต่อชั่วโมง) ไม่มีกังหันจริง ระบบยืนอยู่บนหอคอยสูงที่มี "หันเหไดรฟ์"เพื่อควบคุมทิศทางที่กังหันจะเผชิญตามที่กรมพลังงานอธิบาย เครื่องวัดความเร็วลมจะวัดความเร็วลม และตัวควบคุมจะเริ่มหรือหยุดระบบตามความเร็วลมที่วัดได้
วิธีวัดกำลังการผลิต
ขนาดของกังหันลมจะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน ตั้งแต่บ้านเดี่ยวไปจนถึงกังหันขนาดเอนกประสงค์ที่จัดเรียงอยู่ในฟาร์มกังหันลม มูลนิธิพลังงานลมอธิบายว่ากำลังการผลิตแตกต่างกันอย่างไรตามพื้นที่เป็นตารางฟุตของพื้นที่กวาด โดยโรเตอร์ โดยความเร็วลม และแม้กระทั่งโดยความหนาแน่นของอากาศอันเนื่องมาจากความแปรผันของอุณหภูมิและ ความสูง พลังงานที่มีอยู่ในลมจะเพิ่มขึ้นตามลูกบาศก์ของความเร็ว นั่นคือความเร็วลมที่เพิ่มขึ้นสองเท่าจะให้กำลังแปดเท่า การวัดความจุของกังหันที่แม่นยำที่สุดในพื้นที่ที่กำหนดคือ "ผลผลิตเฉพาะ" ที่ผลิตโดยกังหันในหนึ่งปี
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบฟาร์มกังหันลม
การเลือกและออกแบบฟาร์มกังหันลมต้องมีขั้นตอนและข้อควรพิจารณามากมาย ตามที่สมาคมพลังงานลมโลกอธิบายไว้ ประการแรกคือประเด็นทางกฎหมาย เช่น การอนุญาต และจากนั้นปัญหาของไซต์ เช่น ปริมาณลมและคุณภาพของพื้นดิน เพื่อรองรับเสากังหันและความใกล้ชิดทางกายภาพกับโครงข่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ ต้องเช่าที่ดินและสัญญาค้ำประกันเพื่อขายไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงงาน Bloomberg รายงานธุรกิจ กำลังการผลิตลมที่ไม่ได้ใช้งาน ในประเทศจีนเนื่องจากขาดความสามารถของกริดในการรับพลังงานที่ผลิตโดยโรงงานที่ตั้งอยู่ในไซต์ที่มีแนวโน้มเป็นอย่างอื่นซึ่งขึ้นอยู่กับลมที่มีอยู่
ข้อดีและข้อเสียของพลังงานลม
ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานลมคือมีพลังงานอิสระจากอากาศเคลื่อนที่ โดยไม่สร้างมลภาวะจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ข้อเสียเปรียบหลักคือความไม่น่าเชื่อถือของลม เมื่อลมไม่พัด การลงทุนในกังหันจะไม่เกิดผล และกริดจะต้องทำงานกับแหล่งจ่ายไฟที่ไม่ต่อเนื่อง ระบบที่ไม่ได้อยู่ในโครงข่ายไฟฟ้าจำเป็นต้องมีอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เช่น แบตเตอรี่ เพื่อกักเก็บพลังงานที่สร้างขึ้นเมื่อมีลมไม่เพียงพอ National Geographic รายงานปัญหากับ กังหันฆ่าสัตว์ป่ามีปีกและความยากลำบากในการนำการออกแบบใหม่มาใช้ในการแก้ไขปัญหา เสียงรบกวนและแม้แต่เงาจากกังหันก็ทำให้เกิดปัญหาเช่นกัน