Відновлювана або регенеративна енергія ( «Зелена енергія») - енергія з джерел, які за людськими масштабами є невичерпними. Основний принцип використання відновлюваної енергії полягає в її вилученні з постійно відбуваються в навколишньому середовищі процесів і надання для технічного застосування. Поновлювану енергію отримують з природних ресурсів, таких як: сонячне світло, вітер, дощ, припливи і геотермальна теплота, які є поновлюваними (поповнюються природним шляхом).
Бразилія проводить одну з найбільших програм використання поновлюваних джерел енергії в світі, пов'язану з виробництвом паливного етанолу з цукрової тростини. Етиловий спирт в даний час покриває 18% потреби країни в автомобільному паливі. Паливний етанол також широко поширений в США.
Термоядерний синтез Сонця є джерелом більшості видів відновлюваної енергії, за винятком геотермической енергії та енергії припливів і відливів. За розрахунками астрономів, що залишилася тривалість життя Сонця становить близько п'яти мільярдів років, так що за людськими масштабами відновлюваної енергії, що походить від Сонця, виснаження не загрожує.
У строго фізичному сенсі енергія не відновлюється, а постійно вилучається з вищеназваних джерел. З сонячної енергії, що надходить на Землю, лише дуже невелика частина трансформується в інші форми енергії, а велика частина просто йде в космос.
Використання постійних процесів протиставлена видобуток викопних енергоносіїв, таких як кам'яне вугілля, нафта, природний газ або торф. В широкому розумінні вони теж є поновлюваними, але не за мірками людини, так як їх утворення вимагає сотень мільйонів років, а їх використання проходить набагато швидше.
Вітроенергетика - галузь енергетики, що спеціалізується на перетворенні кінетичної енергії повітряних мас в атмосфері в електричну, механічну, теплову або в будь-яку іншу форму енергії, зручну для використання в народному господарстві. Таке перетворення може здійснюватися такими агрегатами, як вітрогенератор (для отримання електричної енергії), вітряк (для перетворення в механічну енергію), вітрило (для використання в транспорті) та іншими.
Великі вітряні електростанції включаються в загальну мережу, більш дрібні використовуються для постачання електрикою віддалених районів. На відміну від викопного палива, енергія вітру практично невичерпна, повсюдно доступна і більш екологічна. Однак, спорудження вітряних електростанцій пов'язане з деякими труднощами технічного і економічного характеру, що уповільнюють поширення вітроенергетики. Зокрема, мінливість вітрових потоків не створює проблем при невеликій пропорції вітроенергетики в загальному виробництві електроенергії, проте при зростанні цієї пропорції, зростають також і проблеми надійності виробництва електроенергії. Для вирішення подібних проблем використовується інтелектуальне управління розподілом електроенергії.
Вітряки використовувалися для розмелювання зерна в Персії вже в 200-му році до н. е. Млини такого типу були поширені в ісламському світі і в XIII столітті принесені в Європу хрестоносцями.
«Млини на козлах, так звані німецькі млини, були до середини XVI ст. єдиними. Сильні бурі могли перекинути таку млин разом із станиною. В середині XVI століття один фламандець знайшов спосіб, за допомогою якого це перекидання млини робилося неможливим. У млині він ставив рухомий тільки дах, і для того, щоб повертати крила за вітром, необхідно було повернути лише дах, в той час як сама будівля млина було міцно укріплено на землі »(К. Маркс.« Машини: застосування природних сил і науки »).
Маса козловий млини була обмеженою в зв'язку з тим, що її доводилося повертати вручну. Тому була обмеженою і її продуктивність. Вдосконалені млини отримали назву шатрових.
У XVI столітті в містах Європи починають будувати водонасосні станції з використанням гідродвигуна і вітряка. Толедо - 1526г. Глостер - 1542 м.Лондон - 1582 м.Париж - 1608 р. Та ін У Нідерландах численні вітряки відкачували воду з земель, огороджених дамбами. Відвойовані у моря землі використовувалися в сільському господарстві. У посушливих областях Європи вітряки застосовувалися для зрошення полів.
Вітряки, що виробляють електрику, були винайдені в XIX столітті в Данії. Там в 1890 році була побудована перша вітроелектростанція, а до 1908 му році налічувалося вже 72 станції потужністю від 5 до 25 кВт. Найбільші з них мали висоту вежі 24 метра і четирёхлопастние ротори діаметром 23 метри. Попередниця сучасних вітроелектростанцій з горизонтальною віссю мала потужність 100 кВт і була побудована в 1931 році в Ялті. Вона мала вежу висотою 30 метрів. До 1941 року одинична потужність вітроелектростанцій досягла 1,25 МВт.
У період з 1940-х по 1970-і роки вітроенергетика переживає період занепаду в зв'язку з інтенсивним розвитком передавальних і розподільних мереж, що давали незалежне від погоди енергопостачання за помірні гроші.
Відродження інтересу до вітроенергетики почалося в 1980-х, коли в Каліфорнії почали надаватися податкові пільги для виробників електроенергії з вітру.
В середині 1920-х років ЦАГІ розробляв вітро-електричні станції та вітряки для сільського господарства. Конструкція «селянського вітряка» могла бути виготовлена на місці з доступних матеріалів. Його потужність варіювалася від 3 л. с. 8 л. с. до 45 л. с. Така установка могла висвітлювати 150-200 дворів або приводити в дію млин. Для сталості роботи був передбачений гідравлічний акумулятор.
Технічний потенціал вітрової енергії Росії оцінюється понад 50000 млрд кВт⋅ч / рік. Економічний потенціал складає приблизно 260 млрд кВт⋅ч / рік, тобто близько 30 відсотків виробництва електроенергії всіма електростанціями Росії.
Енергетичні вітрові зони в Росії розташовані, в основному, на узбережжі і островах Північного Льодовитого океану від Кольського півострова до Камчатки, в районах Нижньої і Середньої Волги і Дону, узбережжі Каспійського, Охотського, Баренцового, Балтійського, Чорного та Азовського морів. Окремі вітрові зони розташовані в Карелії, на Алтаї, в Туві, на Байкалі.
Максимальна середня швидкість вітру в цих районах доводиться на осінньо-зимовий період - період найбільшої потреби в електроенергії і теплі. Близько 30% економічного потенціалу вітроенергетики зосереджено на Далекому Сході, 14% - в Північному економічному районі, близько 16% - в Західному і Східному Сибіру.
Найбільша вітроелектростанція Росії (5,1 МВт) розташована в районі селища Куликове Зеленоградського району Калінінградської області. Зеленоградська ВЕУ складається з 21 установки датської компанії SЕАS Energi Service A.S.
На острові Берінга Командорських островів діє ВЕС потужністю 1,2 МВт.
Існують проекти на різних стадіях опрацювання Ленінградської ВЕС 75 МВт Ленінградська область, Єйській ВЕС 72 МВт Краснодарський край, Калінінградській морської ВЕС 50 МВт, Морський ВЕС 30 МВт Карелія, Приморської ВЕС 30 МВт Приморський край, Магаданської ВЕС 30 МВт Магаданська область, Чуйської ВЕС 24 МВт Республіка Алтай, Усть-Камчатської ВДЕС 16 МВт Камчатська область, Новиковський ВДЕС 10 МВт Республіка Комі, Дагестанської ВЕС 6 МВт Дагестан, Анапской ВЕС 5 МВт Краснодарський край, Новоросійської ВЕС 5 МВт Краснодарський край і Валаамской ВЕС 4 МВт Карелія.
Були спроби серійного випуску вітроенергетичних установок для індивідуальних споживачів, наприклад водопідіймальні агрегат «Ромашка».
В останні роки збільшення потужностей відбувається в основному за рахунок малопотужних індивідуальних енергосистем, обсяг реалізації яких становить 250 вітроенергетичних установок (потужністю від 1 кВт до 5 кВт).