Fosil kaynakları tükendikçe, daha önemlisi doğal kaynaklar alarm verdikçe, insanlar farklı enerji kaynaklarına yönelmeye başlamışlardır. Yenilenebilir enerji kavramı bu şekilde ortaya çıkmıştır. Aksi halde yakın bir gelecekte dünyayı çok ciddi problemler beklemektedir. Yenilenebilir olması ve doğayı kirletmemesi özellikleri ile rüzgar enerjisi, geleceğin temel enerji kaynaklarından biri kabul edilmektedir. Rüzgarlar, havanın hareketi ile ortaya çıkan, esas olarak basınç kuvvetlerinin etkisi ile potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesinin bir sonucudur.

Bir rüzgar enerji santralının ekonomik olup olmayacağı, esas olarak seçilen santral alanında üretilebilecek enerji miktarına bağlıdır. Bu enerji miktarını tespit etmek için, o alana ait arazinin topografik yapısı esas alınmakta ve uygun noktalara rüzgar gözlem istasyonu kurulmaktadır. Bu rüzgar gözlem istasyonlarına yerleştirilen ölçüm cihazları ile standartlara uygun şekilde rüzgar hızı, rüzgar yönü ve rüzgar şiddeti gibi ölçümler yapılmaktadır. Elde edilen bilgiler ışığında enerji üretim miktarı hesaplanmakta ve hangi rüzgar türbini konulacağına karar verilmektedir.

Hava da sıvılar gibi hareket etseler de farklı olarak havanın hareketi çok daha hızlıdır ve hava bulunduğu ortamın heryerini kaplamaktadır. Havanın bu hızlı yer değiştirme özelliğinden yararlanarak kinetik enerjiye dönüşme işlemine rüzgar enerjisi denmektedir. Rüzgar enerjisinden yararlanarak elektrik üreten merkezlere ise rüzgar santrali adı verilmektedir.

Rüzgar enerjisi güneşin doğması ile başlar. Gece soğuyan hava tabakasının yeryüzüne yakın bölümleri, güneş ışınları ile ısınır ve genleşerek yükselmeye başlar. Yükseklerdeki soğuk hava tabakası ise yere doğru hareketlenir. Sıcak ve soğuk havanın bu şekilde yer değiştirmesi rüzgarları oluşturmaktadır.

Elektrik enerjisi elde etmekte kullanılan rüzgar türbinleri üç bölümden oluşmaktadır: pervane kanatları, şaft ve jeneratör. Rüzgar estiği anda pervanenin kanatlarını çevirmeye başlar. Bu anda rüzgar enerjisi ile kinetik enerji (hareket enerjisi) elde edilmiş olmaktadır. Pervanelere bir şaft bağlıdır ve perveneler dönünce şaft da döner. Şaftın dönmesi ile de jeneratör motoru alternatif akım oluşturmaya başlar. Bir rüzgar türbininin ne kadar elektrik ürettiğini hesaplamak için rüzgarın hızına ve pervane çapına bakmak gerekmektedir. Genelde büyük rüzgar türbinleri saniyede 15 metre hız ile dönmektedir. Rüzgar türbini ne kadar yüksek olursa o kadar fazla rüzgar alır ve daha hızlı bir dönüş sağlanır. Bu arada deniz türbinleri kara türbinlerine göre daha verimlidir.

Rüzgar türbinleri, kömür ve nükleer santrallere göre daha yüksek maliyetli elektrik üretmektedir. Ancak rüzgar enerjisi yenilenebilir ve temiz özelliklere sahiptir. Atmosfere zarar veren karbondikosit ve diğer gazlar salınmamaktadır. Rüzgarın bitmesi ise imkansızdır. Doğanın korunması çabalarının bir sonucu olarak rüzgar santralleri kurulmakta ve yaygınlaşmaktadır. Ancak dezavantajları da yok değil. Çünkü rüzgar türbinleri, rüzgar hızı değişkenlik gösterdiği için her zaman yüksek verimle çalışamaz. Ayrıca çalışırken ses kirliliği yaratmakta ve insanları, hayvanları ve doğal yaşamı rahatsız etmektedir.

Rüzgar Şiddeti Ölçümlerinin Kapsamı

Rüzgarın hızını ölçmek için anemometre adı verilen bir cihaz kullanılmaktadır. Rüzgarın hızı ile birlikte yönünü de ölçen cihazlara ise anemograf denmektedir. Rüzgar hızı ile rüzgar şiddeti aynı anlama gelmemektedir. Rüzgar şiddetini ve etkilerini açıklamak için onsekizinci yüzyılda İngiliz kraliyet donanmasında görevli amiral Beaufort tarafından Beaufort (Bofor) Skalası geliştirilmiştir. Rüzgarları, şiddetine ve hızına göre ölçeklendiren bu skala bugün de kullanılmaktadır. Televiyonlarda sıkça duyulan rüzgar 2 ila 4 kuvvetinde olacak ifadesi bu skalaya göredir. Örneğin 2 şiddetindeki rüzgarın hızı saate 11 km’nin altındadır. 6 şiddetindeki rüzgarın hızı saate 50 km kadardır. 10 şiddetindeki rüzgarın hızı ise saatte 100 km’ye yakındır.

Rüzgar türbinlerinin çalışmasında da rüzgar hızının ve şiddetinin önemi fazladır. Akredite laboratuvarlar tarafından bu ölçümler yapılmaktadır. Rüzgar türbünlerinin verimli olması rüzgarın şiddetine bağlıdır. Kanatlar, rüzgar ortalama saniyede 4-5 metre hızla esiyorsa dönmeye başlar ve elektrik üretimi başlar. Ancak rüzgarın şiddeti artarsa, örneğin rüzgarın hızı saniyede 25 metreye ulaşırsa, kanatların dönmesi durur. Çünkü durmaması durumunda rüzgar türbininin çalışması sıkıntıya girer. Rüzgar türbinleri, yaklaşık 20-25 yıl süresince elektrik üretimi yapabilir.

Yetkili laboratuvarlar tarafından gerçekleştirilen rüzgar şiddeti ölçümlerinde başvurulan başlıca standartlar şunlardır:

• TS EN 61400-1 Rüzgar türbinleri - Bölüm 1: Tasarım kuralları
• TS EN 61400-2 ... Bölüm 2: Küçük rüzgar türbinleri
• TS EN 61400-3 ... Bölüm 3: Deniz üstü rüzgar türbinleri için tasarım kuralları (IEC 61400-3:2009)
• TS EN 61400-11 ... Bölüm 11: Akustik gürültü ölçüm teknikleri
• TS EN 61400-12-1 ... Bölüm 12-1: Elektrik üreten rüzgar türbinlerinin güç performansı ölçmeleri
• TS EN 61400-13 ... Bölüm 13 : Mekanik yüklerin ölçümü
• TS EN 61400-22 ... Bölüm 22: Uygunluk deneyi ve belgelendirme
• TS EN 61400-23 ... Bölüm 23: Rotor kanatlarının tam skala yapısal testleri
• TS EN 61400-25-5 ... Bölüm 25-5: Rüzgar güç santrallerinin kontrolü ve izlenmesi ile ilgili haberleşme - Uygunluk deneyi

Fosil yakıtların kullanılması ile (yani petrol, kömür ve gaz), atmosfere her yıl milyonlarca ton karbondioksit salınmaktadır. Bu ise yaşanan iklim değişikliklerinin ve ekolojik dengenin bozulmasının temel nedenidir. Oysa rüzgar enerjisi ne elde edilirken ne de kullanılırken sera gazı üretmemektedir. Bir türbin, kurulum, işletme, bakım ve devreden çıkarma işlemleri için gerekli enerji miktarının 80 katın üretebilmektedir.

Dünya Doğayı Koruma Vakfı, Yeşil Barış (Greenpeace) ve Dünyanın Dostları gibi büyük sivil toplum kuruluşları ve doğa koruma grupları, rüzgar enerjisini desteklemektedir. Rüzgar çiftlikleri kurulurken, fauna ve flora dahil bütün çevre üzerindeki olası etkilerinden emin olmak için her zaman çevresel etki değerlendirmeleri yapılmaktadır. Bu değerlendirme sonuçları olmadan rüzgar türbinleri inşa edilmemektedir.