Rüzgâr türbini, rüzgârdaki kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemdir. Rüzgar türbinleri, aralıklı yenilenebilir enerjinin giderek daha önemli bir kaynağı haline gelmekte ve birçok ülkede enerji maliyetlerini düşürmek ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için kullanılmaktadır. Bir çalışma, 2009 yılı itibarıyla rüzgarın fotovoltaik, hidro, jeotermal, kömür ve gaz enerji kaynaklarına kıyasla "en düşük göreceli sera gazı emisyonlarına, en az su tüketimi talebine ve en olumlu sosyal etkilere" sahip olduğunu öne sürmüştür.
Yenilenebilir enerji, güneş ışığı, rüzgar, yağmur, gelgitler, dalgalar ve jeotermal ısı gibi karbon nötr doğal kaynaklardan elde edilebilen ve insan zaman ölçeğinde doğal olarak yenilenen kaynaklardan elde edilebilen enerjiye denir. Bu kaynaklar güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, dalga enerjisi, jeotermal enerji, hidrolik enerjisi, biyokütle enerjisi olarak sıralanabilir. Bu tür bir enerji kaynağı, yenilenmekte olduklarından çok daha hızlı kullanılan fosil yakıtların tam tersidir.
Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş'in yüzeyinde güneş radyasyonunun yoğunluğu yaklaşık 6,33 x 107 W/m2dir. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 (Watt/m2) değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.
Türkiye'de rüzgâr gücü, 2005 yılında devreye giren YEK ile hızlı bir gelişime girmiştir. Devletin, 2035 yılına kadar 30 GW (gigawatt) kurulu rüzgâr gücü kapasitesine ulaşma hedefi vardır.
Rüzgâr tarlası veya rüzgâr çiftliği, elektrik üretimi için kullanılan ve aynı yerde bulunan rüzgâr türbinleri grubudur. Özel türbinler orta gerilim güç sistemine ve ağ şebekesine bağlanır. Elektrik şebekesinin orta gerilimdeki elektrik akımını bir transformatör yardımıyla yüksek gerilim iletim hattına bağlar.
Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.
Almanya'da yenilenebilir enerjiden üretilen elektriğin oranı, 2000 yılında ulusal toplamda yüzde 6.3'ten, 2009 yılında yüzde 16.1'e yükselmiştir. 2009 yılında, Almanya'nın yenilenebilir enerji sektörüne toplamda 20 milyar Avro'yu bulan miktarda yatırım yapıldı. Resmi rakamlara göre, özellikle ufak ve orta boy işletmelerde, 2009 yılı itibarıyla 300.500 kişi Almanya'nın yenilenebilir enerji sektöründe çalışıyor. Bu istihdamın yaklaşık üçte ikisi, Yenilenebilir Enerji Kaynakları Yasası'na dayanıyor.
Enerji kaynakları, herhangi bir yolla enerji üretilmesini sağlayan kaynaklardır. Dünya üzerindeki enerji kaynakları, klasik ve alternatif kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılabilir. Birincil enerji kaynaklarından kullanım oranları; %33,1 petrol, %30,3 kömür, %23,7 doğalgaz, hidrolik ve diğer yenilenebilir %8, nükleer enerji %5.
Dünya enerji tüketimi bütün insan uygarlığı tarafından kullanılan toplam enerjiyi ifade eder.
Enerji Bakanlığı'nca hazırlanan Türkiye'nin Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlasına (GEPA) göre yıllık toplam güneşlenme süresi 2.737 saat, yıllık toplam gelen güneş enerjisi 1.527 kWh/m².yıl olduğu tespit edilmiştir. Türkiye'nin toplam güneş enerjisi kurulu gücü 9.319 MW'dır.
Türkiye'de yenilenebilir enerjinin resmi alt yapı kazanması 2005'te çıkartılan Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK)'e dayanmaktadır, ayrıca AB'ye uyum kapsamında 2011-2020 yıllarını kapsayan Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı (YEEP) yürürlüğe girmiştir. Plana göre 2023'te Türkiye'de üretilen elektriğin %22'si hidroelektrikten ve %16'sı diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi hedeflendi YEEP'e göre ulaştırma sektörünün %10'u yenilenebilir enerjiden yararlanması planlandı. 2023 yılı sonu verilerine göre yenilenebilir enerji kurulu gücü 59 bin 236 megavat oldu. 2023 yılında yenilenebilir enerjinin kurulu güçteki payı %56, üretimdeki payı ise %42 oldu.
Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.
Türkiye her yıl birincil enerjisi 6 exajoule tüketiyor, kişi başı 20 megawatt saat (MW/s)'ten fazla. Türkiye'de enerji beşte dört'ten fazla fosil yakıtan: %31 petrol, %28 doğalgaz ve %27 kömür(2016 itibarıyla). Türkiye'nin enerji politikası fosil yakıtın ithalatını küçültmek ister, çünkü onlar ithalatın ödemelerinden dörtte biri kapsamaktadır.. Enerjisi kaynaklarının fosil yakıt olması yüzünden Türkiye’den sera gazı emisyonları dünyada ortalama kişi başından daha büyük, yılda kişi başına 6 ton'dan fazla gelmektedir.
Türkiye'nin enerji politikası, kaynak ülke ve güzergâh çeşitliliğine gidilmesini, Türkiye'de enerji karışımında yenilenebilir enerjinin payını arttırırken, nükleer enerjiden de yararlanılmaya başlanılmasını, enerji verimliliğinin arttırılmasına yönelik çalışmalarda bulunulmasını ve Avrupa’nın enerji güvenliğine katkıda bulunulmasını amaçlamaktadır. 2019 itibarıyla, Türkiye'nin elektrik enerjisi toplam kurulu gücü 91 gigawatt'tır (GW). Bunun %31'ini hidroelektrik, %29'unu doğal gaz, %22'sini kömür, %8'ini rüzgâr, %6'unu güneş ve %2'sini jeotermal enerjisi oluşturmaktadır.
Türkiye Rüzgâr Enerjisi Birliği (TÜREB), kâr gayesi gütmeden, rüzgâr enerjisi ile ilgili bilimsel, teknik ve uygulamalı araştırmaları takip etmek, rüzgâr enerji kaynağının kullanımını yaygınlaştırmak için faaliyetlerde bulunmak amacıyla, 10 Şubat 1992 tarih ve 92/2752 sayılı Bakanlar Kurulu kararı ile kurulmuştur. TÜREB, Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü (YEGM), Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ), Enerji İşleri Genel Müdürlüğü (EİGM), Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu (EPDK) ve T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının koordineli çalışmalarıyla Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyelinin ülke ekonomisine kazandırılması doğrultusunda çalışmalarda bulunmaktadır. TÜREB, Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliğinin (EWEA) ve Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi (GWEC)'in üyesidir.
Çin, yenilenebilir enerji kaynaklarını elektrik enerjisi üretmek amacıyla en yoğun kullanan ülke konumundadır. 2018 verilerine göre, ülke 728 GW'lık yenilenebilir enerji kapasitesine sahiptir. Ana ekseni hidroelektrik ve rüzgâr gücünden oluşan yenilenebilir enerji sektörü fosil yakıt ve nükleer enerji sektörlerinden daha yüksek bir büyüme hızına sahiptir.
Arnavutluk'ta yenilenebilir enerji, biyokütle, jeotermal, hidrolik güç, güneş ve rüzgâr enerjisini kapsamaktadır. Arnavutluk çoğunlukla hidroelektrik kaynaklara güvenmektedir, bu nedenle su seviyeleri düşük olduğunda zorlanmaktadır. Arnavutluk'ta iklim Akdeniz'dir, bu nedenle güneş enerjisi üretimi için önemli bir potansiyele sahiptir. Dağ kotları rüzgâr projeleri için iyi alanlar sağlar. Arnavutluk'ta doğal kuyular olduğu için potansiyel olarak kullanılabilir jeotermal enerji de vardır.
Küçük rüzgar türbini, rüzgar çiftlikleri'ndeki gibi büyük güçlü ticari rüzgar türbinlerinin aksine mikro elektrik üretimi için kullanılan rüzgar türbinidir.
Macaristan, Avrupa Birliği üyesidir ve bu nedenle yenilenebilir enerji payını artırmaya yönelik AB stratejisinde yer almaktadır. Avrupa Birliği, 2009 Yenilenebilir Enerji Direktifinde, birlik üyeleri için 2020 yılına kadar %20 yenilenebilir enerji hedefine ulaşmayı öngördü. 2030'a kadar rüzgar, AB'nin elektriğinin ortalama %26-35'ini üretmeli ve önlenen yakıt maliyetlerinde Avrupa'ya yılda 56 milyar € tasarruf sağlamalıdır. Macaristan'ın ulusal yazarları, 2020 yılına kadar brüt enerji tüketiminde %14,7 yenilenebilir enerji olduğunu ve %13'lük üst hedefin 1,7 yüzde puan aşılacağını tahmin etmişti. Macaristan, yenilenebilir enerjide sadece %11 orana sahip olmasıyla 2020'de elektrik talebinde en düşük tahmini yenilenebilir enerji penetrasyonuna sahip AB ülkesidir.
Litvanya'daki yenilenebilir enerji, ülkede üretilen enerjinin bir kısmını oluşturmaktadır. 2016 yılında ülkenin toplam elektrik üretiminin %27,9'unu oluşturmuştur. Daha önce, Litvanya hükûmeti 2020 yılına kadar toplam gücün %23'ünü yenilenebilir kaynaklardan üretmeyi hedeflemişti, bu hedefe 2014'te ulaşılmıştı (%23,9).
