تشعشعات دریافتی خورشید توسط زمین، موجب گرم شدن هوای اتمسفر شده و به همین دلیل هوا به سمت بالا حرکت می کند. شدت این گرمایش در استوا؛ جایی که خورشید عمود می تابد؛ بیشتر از هوای اطراف قطبین؛ جایی که زاویه تابش خورشید تند می باشد؛ خواهد بود و هوای اطراف قطبین نسبت به هوای استوا کمتر گرم می گردد .چگالی هوا با افزایش دما کاهش پیدا کرده و بنابراین هوای سبکتر استوا به سمت بالا حرکت کرده و در اطراف پخش می گردد. این عمل موجب افت فشار در این ناحیه گردیده و موجب می گردد هوای سرد از قطبین به سمت استوا جذب گردند.

همچنین وقتی خورشید در طول روز می‌تابد، هوای روی سرزمین‌های خشک سریعتر از هوای روی دریا ها و آب ها گرم می‌شود. هوای گرم روی خشکی بالا رفته و هوای خنک تر و سنگین تر روی آب جای آنرا می‌گیرد که این فرآیند بادهای محلی را می‌سازد این به آن معناست که روز از سمت دریا به سمت ساحل باد می وزد. در شب، از آنجا که هوا روی خشکی سریعتر از هوای روی آب خنک می‌شود، جهت باد برعکس می‌شود. بنابراین باد به علت گرادیان فشار به وجود آمده از تابش غیر یکنواخت خورشید به سطح زمین به وجود می آید.

امروزه از انرژی بادی جهت تولید الکتریسیته، پمپاژ آب از چاه‌ها و رودخانه ها، آرد کردن غلات، کوبیدن گندم، گرمایش خانه و مواردی نظیر اینها می توان استفاده نمود. استفاده رایج از انرژی بادی در توربین های بادی و به منظور تولید الکتریسته بکار گرفته می شوند.

ظرفیت انرژی بادی در ایران

در ایران با توجه به وجود مناطق بادخیز طراحی و ساخت آسیاب¬‌های بادی از ۲۰۰ سال پیش از میلاد مسیح رایج بوده و هم اکنون نیز بستر مناسبی جهت گسترش بهره‌برداری از توربین¬‌های بادی فراهم می‌باشد.

ايران به دليل موقعيت خاص جغرافيايي و قرار گرفتن در يك منطقه كم فشار به مناطق پرفشار شمال و شمال غرب به طور كلي در زمستان و تابستان در مسير بادهاي عمده زير قرار دارد:

١- بادهايي كه در زمستان از اقيانوس اطلس و درياي مديترانه و نيز آسياي مركزي مي وزد.

٢- بادهايي كه در تابستان از طرف اقيانوس هند و همچنين شمال غرب به سمت ايران مي وزد.

مطالعات  نشان می‌دهد که نزدیک به 15000 مگاوات ظرفیت توليد برق از نيروگاه بادي در ايران تخمين زده مي‌شود. با توجه به این پتانسیل و با توجه به ضریب تولید برق نیروگاه بادی جهت استحصال برق از این منبع، میزان دقیق تولید برق برحسب کیلووات ساعت محاسبه می‌شود. فرمول زیر میزان کمی این معیار را بر حسب گیگاوات ساعت بیان می‌کند.

ساعات کارکرد در سال (8760) × ضریب تولید نیروگاه بادی × پتانسیل موجود (گیگاوات)  = میزان برق تولیدی گیگاوات ساعت

با توجه به وضعیت تولید برق بادی در ایران به‌طور میانگین ضریب تولید نیروگاه‌های بادی کشور حدود 30 درصد در نظر گرفته شده است. اگر فرمول بالا را جهت محاسبه میزان تولید برق به کار ببریم به عدد 39420 گیگاوات ساعت در سال می‌رسیم. این عدد میزان قابل استحصال برق بادی را باتوجه به وضعیت موجود این منبع در کشور نشان می‌دهد.

نیروگاه های بادی

یک نیروگاه بادی یا مزرعهٔ بادی (wind farm)، مجموعه‌ای از چندین توربین بادی است که در یک مکان قرار گرفته‌اند. یک نیروگاه بادی بزرگ می‌تواند شامل چندصد توربین بادی باشد. چنین مجموعه‌ای می‌تواند بر روی دریا قرار گرفته باشد. هم اکنون در بسیاری از کشورهای جهان از جمله دانمارک و آلمان، درصد قابل توجهی از انرژی الکتریسیته از طریق نیروگاه های بادی تأمین می شود. برای مثال در دانمارک در حدود ۲۰ درصد مصرف الکتریسیته سالانه از طریق انرژی باد تأمین می شود. با این حال سهم نیروگاه های بادی در تولید برق جهان تنها ۳% است.در کشور ما نیز از مدت ها قبل قدم هایی در این راه برداشته شده است و هم اینک پروژه هایی در شمال (منطقه منجیل) و شرق (بینالود ـ خراسان) در دست اجرا است

.

کشور ایران از لحاظ منابع مختلف انرژی یکی از غنی‌ترین کشورهای جهان محسوب می‌گردد، چرا که از یک سو دارای منابع گسترده سوختهای فسیلی و تجدید ناپذیر نظیر نفت و گاز است و از سوی دیگر دارای پتانسیل فراوان انرژیهای تجدید پذیر از جمله باد می‌باشد. با توسعه نگرشهای زیست‌محیطی و راهبردهای صرفه جویانه در بهره‌برداری از منابع انرژیهای تجدید ناپذیر، استفاده از انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی مطرح در بسیاری از کشورهای جهان رو به فزونی گذاشته‌است.

نیروگاه بادی منجیل

نیروگاه بادی منجیل در شهر منجیل استان گیلان واقع و در دهه ۱۳۷۰ نصب و راه اندازی شده است. باد منجیل یکی از عوامل معروفیت این شهر می‌باشد که اغلب در بهار و تابستان با شدت بیش تری و در پاییز و زمستان با شدت کم تری می‌وزد. تا اواخر سال ۱۳۸۳ تعداد ۵۱ عدد توربین بادی در سایت های مختلف بادی در اطراف شهر منجیل و رودبار نصب شده بود که ظرفیت مجموع آن ۲۱هزار ۵۸۰ کیلو وات بوده و مشتمل بر ۲۷ واحد توربین ۳۰۰ کیلوواتی ، ۲ واحد توربین ۵۰۰کیلوواتی در مناطق رودبار و منجیل، ۱۸ واحد توربین ۵۵۰ کیلوواتی و سه واحد توربین ۶۶۰ کیلوواتی و یک واحد ۶۰۰ کیلو واتی در بابائیان منجیل بود و با خرید و نصب ۳۶ دستگاه توربین در این نیروگاه  ظرفیت اسمی آن بیش از ۱۰۰Mw می باشد.

نیروگاه بادی بینالود

نیروگاه بادی بینالود در استان خراسان رضوی در نزدیکی شهر نیشابور و در مسیر جاده ۴۴، تأسیس ۱۳۸۱، یکی از نیروگاه‌های بادی با ظرفیت تولید ۸٫۲ مگاوات که شامل ۴۳ توربین ۶۶۰ کیلوواتی است. مساحت این نیروگاه حدود ۷۰۰ هکتار است. پروژه بنیان این نیروگاه در سال ۱۳۸۱ آغاز شد و در سال ۱۳۸۶ تعداد توربین به ۴۳ عدد رسید. ساخت این نیروگاه توسط سازمان انرژی‌های نو ایران (سانا) بوده‌است و برنامهٔ افزایش ۵۰ عدد توربین بادی دیگر (افزایش ظرفیت به ۶۱٫۲ مگاوات) در حال بررسی و اجراست.

مزرعه بادی کهک

مزرعه بادی کهک اولین مزرعه تولید برق با استفاده از انرژی باد در ایران می‌باشد؛ که در سال ۱۳۹۲ در ۵ کیلومتری شهر تاکستان در استان قزوین راه‌اندازی شد. این مزرعه در مرحله اول با ظرفیت ۲٫۵ مگاوات به بهره‌برداری رسیده‌است. برق تولیدی این نیروگاه بادی در پست رازی در پنج کیلومتری شهر تاکستان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

از دیگر نیروگاه های بادی در ایران می توان به نیروگاه بادی صفه در اصفهان و نیروگاه بادی عون علی تبریز و توربین بادی خواف در خراسان رضوی اشاره نمود.