طاقة الرياح
من الصعب أن تتخيّل الهواء كالسوائل لأنه يبدو دائماً غير مرئي لكن الهواء سائل مثل أيّ سائل آخر إلا أن جزيئاته على شكل غاز بدلاً من أن تكون سوائل وعندما يتحرّك الهواء بسرعة على شكل ريح تتحرّك تلك الجزيئات بسرعة والحركة تعني طاقة حركيّة يمكن أن يتم أسرها مثلما نستطيع أسر الطاقة الناتجة عن الماء بالتوربين في سدّ كهرومائي أما في حالة توربين كهرباء الرياح تكون الشفرات التوربينية مصممة لأسر الطاقة الحركيّة في الريح وعندما تأسر الشفرات التوربينية طاقة الرياح وتبدأ بالتحرّك تقوم بتدوير عمود من مركز الدوران يؤدي إلى مولّد ويقوم المولّد بتحويل تلك الطاقة التدويرية إلى الكهرباء ،فإن تولّيد الكهرباء من الرياح عبارة عن تحويّل الطاقة من وسيلة إلى أخرى.

تبدأ الطاقة الناتجة عن الريح أولاً من الشمس فعندما تقوم الشمس بتسخين منطقة معينة من الأرض يقوم الهواء حول تلك المنطقة بامتصاص البعض من تلك الحرارة وفي درجة حرارة معينة يبدأ ذلك الهواء الحار بالارتفاع بسرعة كبيرة لأن حجم الهواء الحار أخف من حجم الهواء الأبرد وإن جزيئات هذا الهواء الحار ذو الحركة الأسرع تبذل ضغط أكثر من الجزيئات ذات الحركة الأبطأ، ولذلك تأخذ وقت أقل لإبقاء ضغط الهواء الطبيعي في الارتفاع المسموح وعندما يرتفع الهواء الحار الأخف فجأة تتدفق تيارات هوائية أبرد بسرعة لسدّ الفراغ الذي تركه الهواء الحار وراءه.
إذا قمت بوضع جسم ما مثل شفرة دوّارة في طريق تلك الريح فستقوم الريح بدفعها، محولة البعض من طاقتها الحركية الخاصة إلى الشفرة وبهذه الطريقة يأسر توربين الرياح الطاقة من الريح ويحدث نفس هذا الأمر مع المركب الشراعي عندما يدفع الهواء المتحرّك الشراع يتسبّب بتحرك المركب أي حوّلت الرياح طاقتها الحركية الخاصة إلى المركب الشراعي.

إن أبسط توربين لطاقة الرياح يشمل ثلاثة أجزاء رئيسية:
1 ـ شفرات دوّارة ـ إن هذه الشفرات مثل الأشرعة لهذا النظام تشكل حواجز ضد الرياح في شكلها البسيط (إن تصاميم الشفرات الأكثر حداثة تتجاوز طريقة الحواجز هذه) عندما تجبر الريح الشفرات على التحرّك تكون قد حوّلت البعض من طاقتها إلى الدوّار.
2 ـ العمود ـ يوصل عمود توربين الرياح إلى مركز الدوّار وعندما يسرّع الدوّار فإن العمود يسرّع أيضا وبهذه الطريقة يحوّل الدوّار طاقته التدويرية الميكانيكية إلى العمود والتي بالتالي تدخل إلى مولّد كهربائي في الطرف الآخر.
3 ـ المولّد - هو القطعة الأساسية وهو أداة بسيطة جداً، تستعمل خواص التأثير الكهرومغناطيسي لإنتاج جهد كهربائي وإن هذا الجهد عبارة عن ضغط كهربائي أساساً وهو القوة التي تحرّك الكهرباء أو التيار الكهربائي، من نقطة إلى أخرى لذا فإن توليد الجهد في الواقع يولّد تيار وهذا المولّد البسيط يشمل مغناطيس وموصّل و هذا الموصّل عبارة عن سلك ملفوف، يوصل العمود داخل المولّد إلى مجموعة المغنطيسات الثابتة التي تحيط بالأسلاك الملفوفة، في التأثير الكهرومغناطيسي إذا كان لديك موصّل أحيط بالمغناطيسات، وإحدى تلك الأجزاء تدور بالقرب من الآخرين فهذا يتسبب بجهد كهربائي في الموصّل وعندما يدور العمود يقوم على تدوير مجموعة المغنطيسات مما يولّد جهد كهربائي في الأسلاك الملفوفة وإن هذا الجهد يقود تياراً كهربائياً (تيار متناوب أو طاقة تيار متردد) يخرج من خطوط الكهرباء للتوزيع.
إن ما رأيناه الآن نظام بسيط، سننتقل إلى تقنية حديثة ممكن أن تراها في محطات الطاقة الهوائية والفناءات الريفية الخلفية وهو أكثر تعقيداً بقليل لكن المبادئ الأساسية نفسها.
تاريخ طاقة الرياحاستخدم الناس طاقة الرياح للمرة الأولى في عام 3000 قبل الميلاد تقريباً على شكل مراكب شراعية في مصر إذ قامت الأشرعة بأسر طاقة الريح لسحب المركب عبر الماء، واستخدمت الطواحين الأولى لطحن الحبوب إمّا في عام 2000 قبل الميلاد في بابل القديمة أو في عام 200 قبل الميلاد في بلاد فارس القديمة، احتوت هذه الأدوات الأولى عارضة خشبية عمودية واحدة أو أكثر والأسفل المسن ربط بعمود تدوير يدار بالريح وإن المفهوم من استخدام طاقة الرياح لطحن الحبوب انتشرت بسرعة في الشرق الأوسط وكانت في استخدام واسع قبل فترة طويلة من استخدام الطاحونة الأولى التي ظهرت في أوروباالتطوير الحديث لتقنية وتطبيقات طاقة الرياح كانت جارية بشكل جيد جدا بالثلاثينات، عندما قامت 600,000 طاحونة بسد حاجة المناطق الريفية البعيدة بالكهرباء والماء وعندما بدأ انتشار توزيع الكهرباء بدرجة واسعة في البلدات والمزارع بدأ ينحسر استعمال طاقة الرياح في الولايات المتّحدة ولكنّه ارتفع ثانية بعد نقص النفط الأمريكي في أوائل السبعينات وخلال السنوات الـ30 الماضية تقلب البحث والتطوير مع اهتمامات الحكومة الاتحادية وحوافز الضريبة وفي وسط الثمانينات كان تقدير طاقة توربينات الرياح يصل كحد أقصى إلى 150 كيلو واط وفي عام 2006 قدّر مقياس التوربينات التجارية عموماً بأكثر من 1 ميغا واط ومتوفرة أيضاً بقدرة تصل إلى 4 ميغا واط.

تقنية طاقة الرياح الحديثةعندما تتحدّث عن توربينات الرياح الحديثة سترى تصميمين أساسيين: المحور الأفقي (HAWT) والمحور العمودي (VAWT )، توربينات الرياح ذات المحور العمودي (VAWTs) نادرة جداً وإن الوحيد حالياً في الإنتاج التجاري لهذه التوربينات هو (داريوس) الذي أنتج نوع توربينات مثل مخفقة البيض.
إن العمود في VAWT مركب على محور عمودي متعامد على الأرض وهو يصطفّ دائما مع الريح، على خلاف نظراءه ذوي المحور الأفقي لذلك لن يكون من الضروري تعديله عندما يتغيّر اتجاه الريح لكن الـ VAWT لا يستطيع البدء بالتحرّك لوحده فهو يحتاج لدفع من نظامه الكهربائي للبدء ولديه أسلاك مشدودة للدعم بدلاً من البرج ولذلك فإن ارتفاع الدوّار منخفض أكثر وإن الارتفاع المنخفض يعني رياح أبطئ لذا فإن الـ VAWTs عموماً أقل فعالية من الـ HAWTs.
قد تستعمل (VAWT) للتوربينات ذات النطاق الضيق ولضخّ الماء في المناطق الريفية البعيدة ولكن تستخدم توربينات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWTs) بنطاق أوسع بكثير.
إن عمود التوربينات ذات المحور الأفقي (HAWT) مركب أفقياً ومتوازي مع الأرض وهو يحتاج لآلة تعديل الانحراف من أجل أن يثبت نفسه ضد الرياح ويشمل نظام الانحراف هذا محرّكات كهربائية وصناديق التروس التي تقوم على تحريك كامل الدوّار إلى اليسار أو اليمين بمقادير صغيرة ويقوم جهاز سيطرة التوربين الإلكتروني بقراءة موقع أداة دوّارة الرياح (إمّا ميكانيكياً أو إلكترونياً) وتعدّل موقع الدوّار لأسر أكبر كمية متوفرة من طاقة الرياح وتستخدم التوربينات ذات المحور الأفقي برج لرفع المكوّنات الأساسية للتوربين إلى أقصى ارتفاع من أجل سرعة الريح وهي تأخذ مساحة صغيرة من الأرض في حين يبلغ طولها تقريباً 260 قدم (80 متر) في الهواء.

العناصر الأساسية لتوربين كبير ذو محور أفقي:

ـ شفرات دوّارة تأسر طاقة الرياح وتحوّلها إلى طاقة تدويرية.
ـ عمود يحوّل الطاقة التدويرية إلى المولّد.
ـ هيكل المحرك وهو غطاء يحوي:
ـ صندوق تروس: يزيد سرعة العمود بين مركز الدوّار والمولّد.
ـ مولّد: يستعمل الطاقة التدويرية من العمود لتوليد كهرباء باستخدام الكهرومغناطيسية.
ـ وحدة سيطرة إلكترونية: نظام مراقبة يوقف التوربين في حال حدوث عطل ويسيطر على آلية الإنحراف.
ـ جهاز سيطرة انحراف: يحرّك الدوّار ليصطف باتجاه الريح.
ـ كابحات: توقّف دوران العمود في حال وجود طاقة زائدة أو فشل في النظام.
ـ برج : يدعم الدوّار وهيكل المحرك ويرفع كامل التركيب إلى الارتفاع الأعلى.
ـ أجهزة كهربائية: تجلب الكهرباء من المولّد في الأسفل خلال البرج وتسيطر على العديد من عناصر أمان التوربين.
وعلى خلاف تصميم طاحونة الهواء الهولندية القديمة التي تعتمد في الغالب على قوة الريح لدفع الشفرات للحركة تستعمل التوربينات الحديثة مبادئ ديناميكية هوائية متطوّرة أكثر لأسر طاقة الرياح بفاعلية أكبر وإنّ القوتين الديناميكية الهوائية الأساسيتين اللتين تعملان في دوّار توربين الرياح مرفوعتان لتكونا بشكل عمودي مع إتّجاه تدفق الريح.

الشفرات التوربينية شكلها يشبه كثيراً شكل أجنحة الطائرة حيث استخدم بها تصميم السطح الانسيابي أي أن سطح الشفرة يدوّر بعض الشّيء في أحد جهاتها وتكون مستوية نسبياً في باقي السطح وهي ظاهرة معقّدة جداً وقد تتطلّب في الحقيقة دكتوراه في الرياضيات أو الفيزياء لفهمها بالكامل وفي تفسير مبسّط لها عندما تمر الريح على الجهة المائلة باتجاه الرّيح للشفرة يجب أن تتحرّك بسرعة أكبر للوصول إلى نهاية الشفرة في الوقت المناسب لتقابل الريح التي تمر على القسم المسطح.

الديناميكيا الهوائية ليست اعتبار التصميم الوحيد في خلق توربين رياح فعّال وهناك أيضاً أمور الحجم وأطوال الشفرات التوربينية فإنه بقدر ما يمكن أن يأسر التوربين طاقة من الريح بقدر ما يمكن أن يولد الكهرباء وبشكل عام فإن مضاعفة قطر الدوّار ينتج أربعة أضعاف زيادة في ناتج الطاقة وفي بعض الحالات في المناطق ذات سرعة رياح منخفضة يستطيع الدوّار ذو القطر الأصغر أن ينتهي بإنتاج طاقة أكثر من دوّار أكبر لأنه إذا كان التكوين أصغر فسيأخذ طاقة رياح أقل لتدوير المولّد الأصغر لذا فإن التوربين يمكنه بلوغ القدرة الكاملة دائماً تقريباً وإن ارتفاع البرج عامل رئيسي في إنتاج الطاقة أيضا فإن التوربين الأعلى قادر على أسر طاقة أكثر لأن سرعة الريح تزيد بزيادة الارتفاع وإن الاحتكاك الأرضي ومستوى الأجسام الأرضية يقاطعان تدفق الريح ويخمن العلماء بأن كل مضاعفة في الارتفاع تزيد 12 بالمائة من سرعة الريح.

لحساب كمية الطاقة التي يمكن أن يولدها التوربين من الريح ستحتاج لمعرفة سرعة الريح في موقع التوربين وتقدير قوّة التوربين حيث تنتج أكثر التوربينات الكبيرة قوّتها القصوى في سرعة رياح تصل إلى 15 متر بالثّانية (33 ميل بالساعة) و إن الذي يحدّد كمية الطاقة التي يولدها التوربين هو قطر الدوّار وتذكّر بأنّه إذا زاد قطر الدوّار يجب أن يزيد ارتفاع البرج أيضا وهذا يعني وصول أكثر إلى الرياح الأسرع.

في سرعة رياح تصل إلى 33 ميل بالساعة تولّد أكثر التوربينات الكبيرة قدرتها الكهربائية المقدّرة وفي سرعة 45 ميل بالساعة (20 متر بالثّانية) أكثر التوربينات الكبيرة ستتوقف فهناك عدد من أنظمة الأمان التي يمكن أن تطفئ التوربين إذا قامت سرعة الريح بتهديد التركيب ويتضمن ذلك محسّس اهتزاز بسيط جدا استعمل في بعض التوربينات يحوي كرة معدنية ربطت بسلسلة تتوازن على ركيزة صغيرة جداً فإذا بدأ التوربين بالاهتزاز عند مرحلة معينة فستسقط الكرة من الركيزة ساحبةً السلسلة ومتسببةً بإيقاف التوربين.

إن أكثر نظام أمان فعال عموماً في نظام التوربين هو نظام "الكبح" على الأرجح الذي يحدث بسبب سرعة الرياح الهائلة جداً والتي تتجاوز السرعة التي تتحملها التوربينات، تستخدم هذه الإعدادات نظام سيطرة كهربائي الذي يضرب الكابحات عندما تصبح سرعة الرياح عالية جداً وبعد ذلك "يحرر الكابحات" عندما تعود الريح إلى سرعة تحت الـ 45 ميل بالساعة.
تستخدم التصاميم التوربينية الكبيرة الحديثة عدّة أنواع مختلفة من أنظمة الكبح:
ـ التحكم بالميلان:
إن جهاز سيطرة التوربين الإلكتروني يراقب ناتج التوربين الكهربائي ففي سرعة الريح التي تزيد عن 45 ميل بالساعة سيكون الناتج الكهربائي عالي جداً وفي هذه المرحلة يقوم جهاز السيطرة بإخبار الشفرات على تعديل ميلانها لكي تصبح غير مصطفة مع الريح وهذا يبطئ دوران الأنصال وتتطلّب أنظمة التحكم بالميلان زاوية شفرات متزايدة (على الدوّار) لكي تكون قابلة للتعديل.

ـ الإيقاف:
الشفرات مركبة على الدوّار في زاوية ثابتة ولكنها مصمّمة على أن تقوم بكبح الدورات في الشفرات بنفسها عندما تصبح الريح سريعة جداً وقد أميلت الشفرات بحيث إذا أصبحت الريح فوق سرعة معينة ستتسبّب باضطراب على جانب الشفرة المواجه للريح وبالتالي سيتسبب ذلك بالتوقف، يحدث توقف ديناميكي هوائي ببساطة عندما تصبح زاوية الشفرة التي تواجه الريح المقبلة شديدة الانحدار فتبدأ بإزالة القوة مما ينقص سرعة الشفرات.

وبشكل عام إن 50,000 توربين رياح ينتج 50 بليون كيلو واط ساعي سنوياً على الأقل.

مصادر قوّة واقتصاد الريحإن توربينات الرياح تولّد حالياً حوالي نفس قدر كهرباء ثمانية محطات طاقة نووية كبيرة وهذا لا يتضمّن التوربينات الهائلة فقط إنما التوربينات الصغيرة أيضاً التي تولّد كهرباءً للبيوت الفردية أو للأعمال التجارية (تستخدم أحياناً بالاتحاد مع طاقة الكهرباء الضوئي الشمسي) وإن قدرة توربين صغير يبلغ 10 كيلو واط يمكن أن يولّد بحدود 16,000 كيلو واط ساعي سنوياً، وإن عائلة أمريكية مثالية تستهلك حوالي 10,000 كيلو واط ساعي سنوياً.
يستطيع توربين رياح كبير أن يولّد بحدود 1.8 ميجاواط من الكهرباء أو 5.2 مليون كيلو واط ساعي سنوياً تحت الشروط المثالية وهذه كمية كافية لتزود 600 عائلة تقريباً بالطاقة ولكن ما تزال محطات الكهرباء النووية والفحمية يمكن أن تنتج كهرباء أرخص من توربينات الرياح فلماذا إذن تستخدم طاقة الرياح؟ إن أكبر سببين لاستعمال الرياح في توليد الكهرباء هما الأكثر وضوحاً: طاقة ريح نظيفة وهي قابل للتجديد وأيضاً إن توليد الكهرباء بالرياح لا يصدر غازات ضارّة مثل ثاني أوكسيد الكربون وأكسيدات النتروجين إلى الجوّ مثلما يفعل الفحم ونحن لا نخاف من استنفاذ الرياح في أي وقت وهناك أيضاً سبب ارتبط بالاستقلال في استخدام الرياح فإن أيّة بلاد يمكن أن تولد الكهرباء بالرياح بدون دعم أجنبي ويستطيع توربين الرياح أن يجلب الكهرباء إلى المناطق البعيدة الغير مخدومة بشبكة الكهرباء المركزية لكن هناك جوانب سلبية أيضا فإن توربينات الرياح لا تستطيع السير دائماً بقوة 100 بالمائة مثل العديد من الأنواع الأخرى لمحطات الكهرباء إذا أصبحت سرعة الريح متقلبة وإن توربينات الرياح يمكن أن تكون صاخبة إذا كنت تعيش بالقرب منها ويمكن أن يكونوا خطرين على الطيور والخفافيش، وفي مناطق الصحراء الصلبة هناك خطر تآكل الأرض إذا حفرت من أجل تركيب التوربينات وبما أن الريح مصدر طاقة غير موثوق به نسبياً فإنه يجب على مشغلو محطات الكهرباء بالريح أن يدعموا النظام بكمية صغيرة موثوقة وغير قابلة للتجديد من الطاقة من أجل أوقات انقطاع سرعة الريح.

لدى الولايات المتّحدة عدد جيد من توربينات الرياح المركّبة ولديها قدرة توليد أكثر من 9,000 ميجاواط في عام 2006 وهذه القدرة تولّد في المنطقة 25 بليون كيلو واط ساعي من الكهرباء وهذه الكمية تبدو هائلة لكنها في الحقيقة أقل من 1 بالمائة من الطاقة التي تولد في البلاد كلّ سنة وإن توليد الكهرباء الأمريكي يتراجع ابتداءً من عام 2005 على هذا الشكل:
الفحم 25 %
الطاقة النووية 20 %
الغاز الطبيعي 16 %
الطاقة المائية 6 %
مصادر أخرى (مثل الهواء، الشمس ....) 5 %

إنّ توليد الكهرباء الكليّ الحالي في الولايات المتّحدة بحدود 3.6 تريليون كيلو واط ساعي كلّ سنة ولدى الريح الإمكانية لتوليد أكثر بكثير من 1 بالمائة من هذه الكهرباء بحيث أن إمكانية طاقة الرياح الأمريكية المخمّنة هي حوالي 10.8 تريليون كيلو واط ساعي بالسّنة طبقاً لجمعية طاقة الرياح الأمريكية وهي كمية تعادل تقريباً كمية طاقة في 20 بليون برميل من النفط ولجعل طاقة الرياح هذه عملية في المنطقة المعطية يتطلّب سرعة ريح دنيا من 9 ميل بالساعة (3 أمتار بالثّانية) للتوربينات الصغيرة و13 ميل بالساعة (6 أمتار بالثّانية) للتوربينات الكبيرة وسرعة الرياح هذه موجودة في الولايات المتّحدة بالرغم من أن أغلبه غير مستخدم.

وعندما يتعلق الأمر بتوربينات الرياح فإن الموقع هو كلّ شيء وإن بناء محطة طاقة هوائية فعالة يتطلب معرفة كمية الرياح التي تملكها المنطقة وسرعة هذه الرياح وما هو طول هذه السرعة وإنّ الطاقة الحركيّة في الريح تزيد تصاعدياًٍ في نسبة سرعتها، لذا فإن الزيادة الصغيرة في سرعة الريح في الحقيقة زيادة كبيرة في إمكانية الطاقة وهذا يعني بأن مضاعفة سرعة الريح يزيد ثمانية أضعاف من إمكانية الطاقة لذا فإن توربين في منطقة تبلغ سرعة الريح المتوسطة فيها 26 ميل بالساعة ستولّد ثمان مرات كهرباء أكثر من منطقة تبلغ سرعة الرياح فيها 13 ميل بالساعة هذا "نظريا" لأنه في شرط العالم الحقيقي هناك حدّ لكمية الطاقة التي يمكن أن ينتزعها التوربين من الريح يدعى حد (بيتز) وهو حوالي 59 بالمائة ولكن الزيادة الصغيرة في سرعة الريح ما زالت تؤدّي إلى زيادة هامّة في الطاقة الناتجة.

كما في أكثر المناطق الأخرى التي تنتج الكهرباء عندما يتعلق الأمر بأسر الطاقة من الريح، تأتي الفعالية بالأعداد كبيرة لمجموعات التوربينات الكبيرة التي تدعى مصانع الريح أو محطات الطاقة الهوائية وهو الاستخدام الأكثر ربحاً لطاقة الرياح وإن توربينات الرياح الأكثر شيوعاً لها سعة كهربائية بين 700 كيلو واط و1.8 ميجاواط وقد جمّعوا سوياً للحصول على أكبر كمية كهرباء تأتي من مصادر الريح المتوفرة وقد أبعدوا كل على حدا في المناطق الريفية البعيدة مع سرعة الريح العالية، وإن المكان الصغير الذي تحتله توربينات HAWTs يعني بأن الاستخدام الزراعي للأرض غير متأثّر تقريباً وإن محطات الطاقة الهوائية لها سعة تتراوح في أي مكان من بضعة ميجاواطات إلى مئات الميجاواطات وإنّ أكبر محطة رياح في العالم هي محطة رافينليف للطاقة الهوائية التي تقع خارج ساحل إيرلنده.

انخفضت كلفة وسائل طاقة الريح بشكل مثير في العقدين الأخيرين بسبب تقدّم تقني وتصميمي في إنتاج وتركيب التوربينات ففي أوائل الثمانينات كلّفت طاقة الريح حوالي 30 سنت لكل كيلو واط ساعي وفي عام 2006 أصبحت تكلفة طاقة الريح من 3 إلى 5 سنتات لكل كيلو واط ساعي حيث أنّ الريح أصبحت وفيرة وإن منطقة التوربين ذات سرعة رياح عالية هي المنطقة ذات الكلفة الأوطأ للكهرباء وإن كلفة طاقة الريح تساوي تقريباً من 4 إلى 10 سنتات لكلّ كيلو واط ساعي في الولايات المتّحدة.
إن العديد من شركات الطاقة الكبيرة تعرض برامج "التسعير الأخضر" التي تقوم على جعل الزبائن يدفعون أكثر لكلّ كيلو واط ساعي من أجل استخدام طاقة الرياح بدلاً من الطاقة من " نظام الطاقة " الذي يعتبر وحدة إنتاج كل الكهرباء في المنطقة سواء كانت قابلة للتجديد أم غير قابلة للتجديد وإذا كنت تعيش بشكل مباشر بجوار محطة طاقة هوائية فالكهرباء الذي تستعمله في بيتك قد يكون مولد عن طريق الريح وفي أغلب الأحيان إن السعر الأعلى الذي تدفعه يذهب لدعم كلفة طاقة الرياح لكن رغم ذلك تبقى الكهرباء التي تستعملها في بيتك تجيء من نظام الطاقة وفي الولايات حيث حرّرت سوق الطاقة قد يكون المستهلكون قادرون على شراء "الكهرباء الأخضر" مباشرة من مجهز طاقة قابلة للتجديد وفي هذه الحالة تكون الكهرباء التي يستخدمونها في بيوتهم تأتي بالتأكيد من الريح أو من المصادر القابلة للتجديد الأخرى.
إن تركيب نظام توربين رياح صغير من أجل حاجاتك الخاصة هي الطريقة الوحيدة لتضمن بأن الطاقة التي تستعملها نظيفة وقابلة للتجديد وإن التوربين السكني أو توربين العمل يمكن أن يكلّف في أي مكان من 5,000 دولار إلى 80,000 دولار والوسائل واسعة النطاق تكلّف أكثر بحيث أن تركيب توربين 1.8 ميجاواط وحيد يمكن أن يبلغ 1.5 مليون دولار وهذا لا يتضمّن تكاليف الأرض وخطوط الإرسال والبنى التحتية الأخرى التي ترتبط بنظام طاقة الريح وعموماً إن محطات الطاقة الهوائية تكلف 1,000 دولار لكل كيلو واط من القدرة لذا فإن محطة الطاقة الهوائية التي تشمل سبعة توربينات 1.8 ميجاواط تبلغ حوالي 12.6 مليون دولار وإن الوقت الذي يأخذه توربين كبير لتوليد كهرباء كافي من أجل إستهلاك طاقة لبناء ولتركيب التوربين هو من ثلاثة إلى ثمانية شهور تقريباً طبقاً لجمعية طاقة الرياح الأمريكية.
إن الحوافز الحكومية من أجل كلا منتجو النطاق الواسع ومنتجو النطاق الضيق يساهمان في العملية الاقتصادية لنظام طاقة الريح.
بما أن طاقة الرياح ما زالت مدعومة من قبل الحكومة فهي منتج تنافسي حالياً وبأكثر الحسابات يمكنها أن تبقى لوحدها كمصدر كهربائي فعّال ويخمن مختبر باتيل الشمالي الغربي وهو مختبر في قسم علم الطاقة والتقنية في الولايات المتحدة بأن طاقة الرياح قادرة على تموين 20 % من كهرباء الولايات المتّحدة معتمدة على مصادر الريح لوحدها.