风能是发展最快的一种可再生能源，它在全世界的年增长速度为20％到30％，随着风能技术的发展，与传统能源（例如煤和天然气）相比，风能每生产一千瓦电力所需费用自二十世纪八十年代以来已经降低了10倍。并且随着风电开始向上海转移，建立大型的海上风电场。

    目前风电占全世界风力总产量的1％。在全世界，有数以千计的风轮机在运转，其总产量达59，000兆瓦左右，其中欧洲占69％。根据世界风能协会预测，到2010年这个数字将增加到120，000兆瓦。每1兆瓦风电的平均产量相当于约160户美国家庭的平均用电量，到2020年，预计风电至少将占美国用电的60％。

    就国家而言，德国、西班牙、丹麦和印度在风电上的投资最大。领先的是丹麦，它的风电占全国总电力的20％，它在上世纪70年代就承诺，风电将占总电力的一半。

    从全球的风电产量来说，德国的产量最大，占全球总产量的32％。并且拥有16000个风力机械，主要位于北部，其中有三个是全世界最大的，它们分别由Enercon(4.5兆瓦),Multibrid(5兆瓦)和Repower(5兆瓦)公司修建,德国致力于到2010年，可再生能源生产的电力满足全国12.5％的电力需求这一目标。2005年，德国和西班牙风电的产量都大于水电。

    风能分布图的研究人员发现，风电超过全世界电力总需求的40倍还多。为满足全球总电力需求，需要约250万台风轮机来获取地图上所标识风能的20％。

   自二十世纪八十年代早期开始，风电的生产费用迅速下降，这主要源于技术的改进。而随着技术的进一步提高、更精确的风力预测和扩大的规模，费用将继续下降。作为可再生能源，与太阳能和生物相比，风能的低费用更具有竞争性。

    如今风能的成本约在每千瓦小时4美分至6美分（人民币0.3至0.5元），而二十世纪八十年代约40美分（人民币3.1元）。这个成本可以与传统的能源技术相竞争。而随着技术进步，风电的费用将进一步下降，即使在低风区，它也可以与最廉价的传统能源（例如天然气）竞争。

    在新的常规电站方面，现在的风电成本也有竞争力。项目的风险，例如燃料供给的安全性、建设时间和碳排放费用在风电场都是最低的，而将来每排放1公吨碳罚款30欧元（人民币320元），就意味着使用地面风轮机发电的费用将大大低于使用天然气和煤电厂发电的费用。

    如今，修建风力风电厂所需的费用和时间只是化石燃料电厂和核电站的一小部分。修建和安装风力发电厂的投资在三到八个月内就能回收。而且风电至今没有隐形成本，例如环境和公共卫生补助金。

    风能是真正可再生的，它无穷无尽，也不会发生通货膨胀。它主要的缺点就是易变性和对风速的依赖性。而这在一定程度上能够由风电场的设计和选址、低风速时的后备支援来弥补。

    由于使用的是大气中已经存在的能源，代替化石燃料电厂来发电，因此风电能缓解全球变暖。风电场对环境最大的影响可能是对某些鸟类的影响。而常规的化石燃料电厂可能会造成气候变化，甚至是酸雨和污染。

    风电对环境的唯一负面影响就是其美学上的缺陷。风电对野生动植物没有严重的威胁，并且能够和农业共存。在那些风轮机可能会影响植物的地方，在设计风电场的时候都会考虑这些影响。

    在众多的能源中，风电是一种最环保的能源，它不会排放污染物，特别是那些造成全球变暖的气体和颗粒。如今，使用一台风轮机代化石燃料电厂发电，每年就能避免排放5，000吨二氧化碳。

    从经济上来说，风电场的土地租赁也有益于农场主和牧场主。同时，根据美国国家可再生能源实验室的报告，与其它替代能源技术相比，风电工业的发展提供了更多的生产和技术职位。
 
    风电还有其它的优势。例如，它能提供海水淡化（通过反渗透）所需的能源。在这个工艺中，用泵抽水，通过一个半渗透膜，从而将盐过滤掉。能源占了海水淡化成本的40％，而风电是最划算最清洁的解决方案。

    大型跨国公司都大量投资于风电工业。美国通用电气公司与美国能源部合作，投资2700万美元（人民币2.1亿元）设计新一代的海上风轮机。风轮机的额定功率将最优化，以使电力成本最低，预期为5兆瓦至7兆瓦。它将是世界上最大功率的风轮机之一。到2015年，通用公司可能将生产更大的10兆瓦风轮机。

    大公司能够汇集它们的资源来设计和生产风轮机的部件。例如，通用公司能够协同通用公司塑料集团、航空发动机部门和动力系统部门来开发先进的机翼技术，用GE运输系统技术来开发变速箱。用GE工业和动力系统来开发先进的发动机、电气和控制系统。

    现在，风轮机的尺寸越来越大，通用公司的新型风轮机将安装在95米高的塔架上，其转子的直径将达140米。为减轻其重量，通用公司计划使用复合纤维制造转子叶片，并且将复合纤维作为变速箱（用于从转子向发电机传递能量）的备用材质。

    先进的技术不仅用在叶片的制造上，它也用于整个机械装置，该装置能够在一天中随时根据风速调整叶片。叶片调整技术是另一项前沿的技术开发成果。通过调整叶片，转子也能够调整到一个很小的角度。叶片调整考虑了叶片中心和末端不同的转速（而这对于90米长的叶片来说是相当大的）。它使风能最大化，降低了齿轮箱系统的压力，也使其能够使用更轻的材质。

    
    叶片上的传感器能够随着风速和风向快速调整叶片至合适的位置。这些chgan器包括基本的加速计，或能够检测到叶片形变的嵌入式纤维光学传感器以及前视激光雷达（使得风轮机能够预见到风速的变化）。

    在过去的二十年间，研究表明，最可靠最节能的转子是三叶垂直模式。这也在大型和更大型转子（输出量达5兆瓦）的设计开发中得到证实，现在应对各种风力情况的变速系统是传统系统和发电机装置的一个确定组件，这些装置安装在转子后塔顶机架内。

    风电机的一个缺陷是在转子后部齿轮箱具有高扭矩应力时的故障。但是，新型设计正进入市场，它分散了驱动装置上的荷载量，从而降低轮齿上的作用力，使其机构边缘更加宽裕。因此，也就延长了部件的寿命，同时齿轮箱的重量也降低了。另外一个使总重量降低的装置是没有铜线圈的永磁发电机。

    固态开关进来的进步也能够采用更大的风轮机组。10至15年前，还没有用在2.5兆瓦风轮机上（约合3500马力）的开关。新型变速风轮机以每分钟10－20转（RPM）的速度旋转，而且较之从前，它在更低的风速条件下也可以发电。

    自动操作和控制系统也能够采用更大的风轮机组和传动装置共同发展。目前，通过使用监控与数据采集系统，风电场的运转和控制都非常高效。下一代控制系统将把风电场看作一个发电站，通过主动和被动的方式平衡电力荷载风力条件。由于风能系统的产量无法提前准确预测，电力的均衡和存储就是风能工程面临的主要挑战。

    在风电场的选址过程中，研究人员深入研究气象资料的档案，建立三维空间模型，从而预测在不同地点哪种气象条件更具有优势。这些模型与地形地面详细资料相结合，就能够进一步更好地进行风力模拟。

    为获得更加可靠地风力，同时避免公众地抗议，风电场地开发者将位置从陆上向海上转移。风电场能够建立在离岸50公里至100公里的地方，远离陆地和抗议的人群。它的规模也能够很大，单个发电机组容量可达5兆瓦或更大。

    在海上风电场中，可通过各种方法把塔架拴系并锚固。一种是最近石油公司用于深水钻井和钻塔的“张力腿”平台。塔架和风轮机安装在一个罐子的顶部，然后在这个罐子的底部填满高密度混凝土作为压舱物。接着将该组合装置拖到风轮机的预定地点，在这里使用四条钢缆将平台固定在海床上。

    平台和风轮机将不使用价格昂贵的塔架来支撑，而采用浮力。平台就位后，由于它们使用钢缆拴系，平台及塔架在各个方向都能够移动两到三米。即使是在飓风情况下，风轮机的叶片都能保持在最高浪风之上。研究人员为了将两端的来回移动降至最低，采用了高层建筑物使用的装置类似的阻尼装置，由于风电机、塔架和平台并不是永久地与海床相连接，如果需要，它们能够移动至最需要它们的地方。

    2006年底，英国政府同意开始建设世界上两个最大的海上风电场，总计1300兆瓦。其中较小者萨尼特（Thanet）风电场的装机容量约为300兆瓦，它的位置靠近肯特东海岸，开发商为能源公司。该公司称他们将加快工程建设，力争于2008年完工。

    两个风电场中的较大者称作“伦敦阵列”（London Array），其装置机容量为1000兆瓦。估计它的总成本约为13亿英镑（人民币199亿元），将于2011年或2012年（恰逢奥运会）完工。伦敦阵列风电场完工后，它生产的电力将能够供应75万户家庭，约占英国总电力需求的1％。但是，尽管海上部分的建设已经获得批准，该工程的陆上变电站的建设还需要经过公众咨询来批准。工程的开发商是一个公司联盟，包括ON  UK能源公司、壳牌风能有限公司和Core能源公司(Farm能源公司和Dong的能源企业)。

    在最近一个陆上开发项目中，BP替代能源公司（北美）宣布，2007年它计划在美国开始5个风电工程，它们位于四个洲—加利福尼亚洲、科罗拉多州、北达科他州和德克萨斯州，预期总产量约达550兆瓦。

    在BP公司的美国风电业务中，它将开发近100个项目，其前潜在的总发电量可达约15000兆瓦。科罗拉多州维尔德（Weld）郡的Cedar  Creek项目正在建设中，它是由BP替代能源公司（北美）和Baboock and Brown Operating Partners)联合的一家企业，产量为300兆瓦，有274个风轮机。初期运转预期于2007年下半年开始，如果全部商用，该工程能够为12万家庭提供足够的无碳电力。

    正如这些大型项目所表明的那样，随着科学技术的发展，风电及其发展将成为能源混合体的一个关键部分。如果能够保持供给平衡，风电就能够与其他常规电力能源和谐共存，甚至可能会在将来取代它们。