Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими.
Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии.Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью, так в конце 2010 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 196,6 гигаватт.В 2014 году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 706 тераватт-часов (3 % всей произведённой человечеством электрической энергии).

Основные классифицирующие признаки ветроэнергетических установок:

По положению оси вращения ветроколеса.Ось вращения может быть параллельна или перпендикулярна воздушному потоку. В первом случае установка будет горизонтально-осевой, во втором — обычно вертикально-осевой.

По типу силы,приводящей установку в движение.Вращающей силой может быть сила сопротивления или подъемная сила. Установки, использующие силу сопротивления (драг-машины), как правило, вращаются с линейной скоростью, меньшей скорости ветра, а установки, использующие подъемную силу (лифт-машины), имеют линейную скорость концов лопастей, существенно большую скорости ветра.

По геометрическому заполнению ветроколеса. Для большинства установок оно определяется числом лопастей. ВЭУ с большим геометрическим заполнением ветроколеса развивают значительную мощность при относительно слабом ветре и максимум мощности достигается при небольших оборотах колеса. ВЭУ с малым заполнением достигают максимальной мощности при больших оборотах и дольше выходят на этот режим. Поэтому первые установки используются, например, в качестве водяных насосов и даже при слабом ветре сохраняют работоспособность, вторые — в качестве электрогенераторов, где требуется высокая частота вращения.
Наиболее распространены в мире ветроэлектрические установки с горизонтальной осью вращения. Как правило, они имеют три лопасти.Это оптимальное число лопастей, согласно теории «идеального ветроколеса». Вертикально-осевые установки получили меньшее распространение, в основном из-за более массивной конструкции и низкого коэффициента использования ветра (что, впрочем, опровергается некоторыми теоретическими выкладками).Основные типы вертикально-осевых установок — чашечный ротор, ротор Дарье (с подтипами — H-ротор Дарье, ротор Эванса, Масгроува, геликоидный ротор Горлова), ротор Савониуса.

Мгновенная мощность ветрогенератора с горизонтальной осью вращения(на примере идеального ветроколеса) может быть определена по формуле:

P=(η*КИЭВ*ρ*V³*π*D² )/8  ,где

η-КПД генератора

КИЭВ-Коэффициент использования знергии ветра (КПД)

ρ-плотность воздуха, кг/м3

V- текущая скорость ветра, м/c

D-диаметр, ометаемый концами лопастей (диаметр ветроколеса), м

Часовая, суточная и годовая генерация может быть посчитана на основе данных метеонаблюдений в текущем месторасположении установки или с помощью распределения вероятностей (гистограмм Вейбулла).

Мгновенная мощность ветрогенератора с вертикальной осью вращения(на примере идеального ротора Дарье) может быть определена по формуле:

P=(η*КИЭВ*ρ*V³*D*H )/2 ,где

η-КПД генератора

КИЭВ-Коэффициент использования знергии ветра (КПД)

ρ-плотность воздуха, кг/м3

V- текущая скорость ветра, м/c

H-высота ротора, м

D-диаметр ротора, м