Una turbina eólica es un gran dispositivo giratorio que convierte la energía del viento en energía mecánica. Esta energía mecánica se puede utilizar para tareas mecánicas simples, como girar grandes ruedas para moler el grano, en cuyo caso la turbina eólica se denomina molino de viento. También se puede utilizar como fuente de energía eléctrica, ya sea para una aplicación cercana, o después de ser transferido a través de líneas de alta tensión a una estación central de conmutación, en cuyo caso se denomina generador eólico.
La turbina eólica se ha utilizado durante siglos en forma de molino de viento. Muchas partes del mundo todavía usan turbinas extensivamente para moler granos y bombear agua. Los molinos de viento permiten que las personas sin acceso a bombas eléctricas obtengan agua de las profundidades del nivel del agua subterránea, lo que ayuda a garantizar el acceso al agua limpia y protege contra las enfermedades transmitidas por el agua.
En los últimos años, el aerogenerador como generador eléctrico ha comenzado a utilizarse como una importante fuente de generación de energía en todo el mundo. En el alejamiento global de la energía de combustibles fósiles hacia formas de energía más sostenibles, la energía eólica se ha convertido en un actor importante. Es relativamente asequible, se puede usar en muchas regiones diferentes del mundo y puede ser bastante eficiente. Aunque existen algunas preocupaciones ambientales sobre los generadores eólicos, generalmente son menores y se producen más de 120 gigavatios (GW) de electricidad en todo el mundo mediante el uso de energía eólica.
Las propias turbinas se pueden dividir en dos grupos distintos: turbinas eólicas de eje horizontal (HAWT) y turbinas eólicas de eje vertical (VAWT). La mayoría de las turbinas que la gente está acostumbrada a ver son HAWT, basadas en el conocido diseño de molino de viento. Los HAWT modernos son generalmente de tres palas, en la parte superior de enormes torres para llevarlos a una altitud donde la cizalladura del viento es mucho mayor.
La mayoría de los HAWT están controlados por computadoras para convertirse automáticamente en viento, para aprovechar al máximo cualquier viento presente. Los HAWT no requieren ningún tipo de retroceso, ya que sus palas siempre se mueven perpendiculares al viento. Como resultado, todo el tiempo que giran están generando electricidad, a diferencia de los VAWT. Sin embargo, los HAWT son increíblemente costosos de transportar, ya que son enormes y es común que el 20% del costo total se gaste solo en transporte. Además, su altura puede hacerlos estéticamente desagradables, y la instalación es un proceso difícil, costoso y que requiere mucho tiempo.
Una turbina eólica de eje vertical (VAWT), por otro lado, tiene el eje del rotor apuntando hacia arriba en el aire, con láminas que atrapan el viento y hacen girar todo el eje. El tipo más común que se ve es la turbina eólica Darrieus, que se parece más o menos a un gran batidor de huevos. Los VAWT requieren mucha menos altura y son mucho menos costosos de transportar e instalar, y pueden producir electricidad con velocidades de viento mucho más lentas que los HAWT. Sin embargo, su eficiencia general es aproximadamente el 50% de la de los HAWT, y debido a que están más cerca del suelo, tienden a experimentar velocidades del viento mucho más bajas.
Además de los dos tipos principales de turbinas eólicas, que constituyen la gran mayoría de las turbinas del mundo, también existen varios diseños no estándar. Suelen ser variaciones de HAWT o VAWT, como el aerogenerador o la turbina de rotor con conductos. También se han propuesto variantes incluso más extrañas, como la turbina eólica de levitación magnética y la turbina eólica aerotransportada, y en algunos casos se ha experimentado con ellas. Sin embargo, la mayoría de los diseños alternativos aún no han tenido una aceptación comercial generalizada.