L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in energia elettrica. Tale conversione, relativamente semplice e poco costosa, è attuata tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico:
- Generatori eolici ad asse verticale
- Generatori eolici ad asse orizzontale
A partire dal 1985, i generatori eolici hanno migliorato drasticamente il rendimento, le dimensioni e i costi e continuano a farlo. Tali generatori sono riusciti a passare da una produzione di pochi kilowatt di potenza, a punte di 3 MW per i più efficienti e una produzione tipica del mercato attuale di 1,5 MW, con una velocità del vento minima di 3-4 m/s.
Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede una velocità minima del vento (cut-in) di 3-5 m/s ed eroga la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12-14 m/s. Ad elevate velocità (20-25 m/s, velocità di cut-off) l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza.
Il bloccaggio può avvenire con veri e propri freni che bloccano il rotore o con metodi che si basano sul fenomeno dello stallo e "nascondono le pale al vento".
Esistono anche generatori a pale mobili che seguono l'inclinazione del vento, mantenendo costante la quantità di elettricità prodotta dall'aerogeneratore e generatori a doppia elica, per raddoppiare la potenza elettrica prodotta.
Non mancano generatori silenziosi, ma il problema principale resta la dimensione delle pale e la mancanza di generatori a "micropale" non visibili a occhio nudo che risolverebbero l'impatto negativo sul paesaggio.
Una notevole potenza elettrica viene dissipata nel rotore che deve avere una velocità di 3000 giri/minuto per erogare una corrente alla frequenza di rete di 50 hertz. I giri al minuto dell'aerogeneratore sono molto variabili come lo è la velocità del vento, pertanto per avere la frequenza di rete costante a 50 hertz, i rotori vengono collegati a una serie di inverter prima di immettere l'energia in rete.
La cinematica del generatore eolico è caratterizzata da bassi attriti, assenza di surriscaldamento e di un sistema di refrigeranti (olio ed acqua) e un costo di manutenzione pressoché nullo.
Nonostante la pesante crisi finanziaria, il 2008 è stato un anno record per l'energia eolica, con oltre 27000 MW di nuova potenza installata in tutto il mondo, pari alla potenza generata da 27 centrali nucleari con una potenza media di 1000 MW. Negli anni precedenti la nuova potenza installata è stata rispettivamente di 11000 MW (2005), 15000 MW (2006) e di 20000 MW (2007). Questa crescita esponenziale ha portato ad avere già alla fine del 2008, una potenza cumulata totale di oltre 120000 MW, pari ad oltre l'1,5% del fabbisogno mondiale di energia, e si prevede che già alla fine di questo anno, si possa arrivare a sfiorare la quota del 2%. Con questi alti tassi di crescita, si stima che ogni tre anni, si possa incrementare di 1 punto percentuale la copertura del fabbisogno mondiale di energia tramite questa fonte di energia pulita, che anno dopo anno arriverà a conquistare una sempre maggiore quota mondiale.
Per gli USA il 2008 è stato un anno record, che ha visto un boom della nuova potenza installata, pari a oltre 8300 MW, sbaragliando il loro precedente record mondiale di 5200 MW del 2007.
La Germania si ritrova in seconda posizione con una potenza totale di 23900 MW, avendo installato nel 2008 1665 MW, in linea con l'anno precedente 2007 nel quale erano stati installati 1667 MW.
La Spagna tiene la terza posizione mondiale con 16700 MW di potenza cumulata e nel 2008 ha installato 1600 MW in netta frenata rispetto il 2007 dove se ne erano installati oltre 3600 MW.
Un anno record è stato anche per la Cina che ha quasi raddoppiato rispetto al 2007 la nuova potenza installata, passando dai 3600 MW ai 6300 MW di quest'anno, che rappresentano il secondo record mondiale dopo quello degli USA. Ciò ha permesso alla Cina di superare l'India e di attestarsi in quarta posizione con 12200 MW totali.
L'India si ritrova così in quinta posizione con una potenza cumulata che si avvicina ai 10000 MW e quest'anno ha installato 1800 MW in linea con l'anno precedente che ne aveva visti installati 1700 MW.
Queste 5 potenze da sole rappresentano oltre il 70% della potenza eolica mondiale, ma nel 2008 si è evidenziata una nuova ondata di paesi tra cui Italia, Francia e Regno Unito che hanno dimostrato di poter incrementare la loro potenza nell'ordine dei 1000 MW annui, con un incremento nel 2008 che è stato per l'Italia appunto di 1010 MW, per la Francia di 950 MW e per il Regno Unito di 836 MW.
Nel 2001, la Commissione Europea ha fissato per l'Italia un obiettivo ambizioso, elevando al 25% la quota di consumo energetico che entro il 2010 dovrà derivare da fonti rinnovabili. Alla fine del 2007, l'Italia aveva raggiunto una potenza installata di 2700 MW, attestandosi così al quarto posto tra i maggiori produttori di energia eolica in Europa.
Sebbene il risultato del 25% non sia ancora dietro l'angolo, si prevede che, alla luce della crescita del settore eolico sul territorio, l'Italia arriverà a produrre ben 12.000 MW entro il 2015 (una cifra che corrisponderebbe al traguardo fissato per il 2020).