در بیان یک تعریف جامع، از جمله منابع انرژی در دسترس جهت استفاده می توان به منابع نامحدود (یا به بیان دیگر تجدیدپذیر) اشاره کرد. این منابع، همانطور که از عنوان شان پیداست، منابعی هستند که از سرچشمه های دائمی، در دسترس قرار می گیرند، به نحوی که ممکن است در برحه ای از زمان، از شدت و یا میزان آنها کاسته شود اما در یک چرخه جاویدان و نسبتا پایدار قرار دارند. از جمله این منابع می توان به انرژی حاصل از جریان عبور باد، امواج اقیانوس، انرژی خورشیدی، زیست‌توده (گیاهانی که به ویژه برای انرژی پرورش می‌یابند) و دیگر منابع را اشاره کرد. طبق اطلاعات در دسترس، منابع نامحدود (تجدید پذیر) در حال حاضر حدود 10 تا 20 درصد از انرژی جهان را تأمین می‌کنند. لازم بذکر است که در اصل منابع محدود و نامحدود هر دو تجدید پذیر است، اما دوره جبران و فرآوری متفاوتی با یکدیگر دارند؛ این موضوع به گونه ای است که منابع محدود دوره جبران چند صد ساله و یا حتی بیشتر دارند در حالی که منابع تفاوت منابع نامحدود (تجدیدپذیر) برای جبران به یک روز، یک هفته و یا یک ماه زمان نیاز دارند. از سوی دیگر هم منابع نامحدود (تجدیدپذیر) نیز کاملاً نامحدود نیست؛ بدین صورت که تقریباً تمام اَشکال انرژی تجدیدپذیر در نهایت از خورشید به وجود می‌آیند و این منبع عظیم انرژی، خود روزی از بین می‌رود. خوشبختانه، این اتفاق تا چند میلیارد سال رخ نخواهد داد، بنابراین به اندازه کافی منطقی است که بتوان از انرژی تجدید پذیر به عنوان انرژی نامحدود نام برد. یکی از این منابع نامحدود (تجدیدپذیر) انرژی بادی است که در زمینه تکنولوژی، بین انرژی های تجدیدپذیر شتاب رشد بالایی داردو هزینه های آن (هزینه تولید و هزینه مصرفی) دائما در حال کاهش است. می توان از انرژی باد جهت تامین انرژی در زمینه های مختلف کمک گرفت و از جمله کاربردهای رایج آن، در زمینه توربین های بادی است که در آن انرژی جنبشی باد را به انرژی الکریسیته تبدیل می شود.
با توجه به شرایط محیطی و میزان مصرف منابع انرژی محدود (تجدیدناپذیر)، ظرفیت آنها رو به کاهش و پایان دوره بهره برداری شان قدم گذاشته است و موجب شده تا برای کشف و بهره بردای از منابع جایگزین و تاکیدا تجدیدپذیر اقدامات جدی صورت گیرد. از جمله مهمترین و پاکترین انرژیهای موجود، انرژی باد می باشد. انرژی باد به دو گروه مزارع بادی و مزارع بادی آبی تقسیم می شوند. به دلیل این که وزش باد روی دریاها بسیار بهتر صورت می گیرد و از طرفی بسیاری از صنایع در نزدیکی دریاها ساخته می شوند لذا احداث و بهره برداری از نیروگاه های بادی روی آب مورد توجه قرار گرفته است. امروزه، با توجه به اهمیت تامین انرژی برق در زمینه های گوناگون، میزان استقبال و تمایل به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. نیروگاه های بادی می تواند جایگزین نیروگاه های سوخت فسیلی شود و از این طریق میزان انتشار کربن بسیار کاهش خواهد یافت. با این حال، استفاده از تجهیزاتی که بتواند جهت جامع عمل پوشانیدن این موضوع بکار رود، مستلزم برگزاری دوره های تخصصی و آموزش نیروهای ماهر و فنی به امور طراحی و و نیز اجرایی می باشد تا با کسب دانش و مهارت مناسب در جهت رشد و ترقی این صنعت گام برداشته شود. این مسئله موجب شده تا یکی از چالش های مهم و بنیادین در زمینه طراحی و احداث نیروگاه بادی، امکان سنجی محل احداث نیروگاه بادی می باشد که مهم ترین موضوع در خصوص احداث یک نیروگاه بادی محسوب می شود. از جمله گام های بعدی می توان به طراحی محل احداث نیروگاه، انتخاب و نحوه قرارگیری توربین های بادی و نیز مطالعات و امور بهینه سازی اشاره کرد. تقریبا می توان گفت که با طی این مراحل، احداث نیروگاه بادی در محل مورد نظر از نظر اقتصادی، اجرای و عملکرد بطور مناسب و منطقی میزان توجیح پذیری آن بررسی گردد.
در یک تعریف جامع، مطالعه‌ای است که قبل از آغاز عملیات اجرایی پروژه انجام و بررسی میزان توجیه پذیری یا معقول بودن اجرای پروژه انجام می‌شود که از جمله مهمترین پارامترها می توان به تخمین میزان انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاه اشاره کرد که منبع درآمد اصلی نیروگاه است. البته، لازم به توضیح است که با توجه به این مسئله که دسترسی دائم به منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر باد و خورشید میسر نیست، لذا تعیین میزان انرژی سالانه نیروگاه همواره به صورت تقریبی محاسبه می گردد. طبق مواردی که تاکنون اشاره شد، در پروژه‌ها مطالعه امکان‌سنجی و استفاده از آمار و داده‌های طولانی مدت در مورد منبع انرژی تجدیدپذیر، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار خواهد بود. در مطالعه امکان‌سنجی، می‌بایست تمام ویژگی‌ها و مشخصات فنی و تخصصی پروژه را از جنبه‌های مختلف تشریح نموه، سپس هزینه‌ها و درآمدهای پروژه را تخمین زد و به روشی معمول و منطقی با یکدیگر مقایسه و توجیه‌پذیری پروژه را آشکار نمود.
برای از معیارهای مهم در ارزیابی و امکان سنجی احداث مزرعه های بادی پروژه یا نیروگاه، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- امکان سنجی و بررسی محل احداث نیروگاه
- مشخصات فنی و چیدمان توربین‌ها
- برآورد میزان تولید انرژی سالیانه و بررسی اقتصادی
- ارزیابی زیست محیطی و پتانسیل باد
- توپوگرافی منطقه و توربولانس
- زمین‌شناسی و زلزله‌خیزی منطقه
- شبکه حمل و نقل و مسیرهای دسترسی به (خطوط انتقال، پست‌ها و وضعیت اتصال به شبکه در منطقه)
- وسعت منطقه و کاربری اراضی
- برنامه‌زمانبندی
در همین خصوص و با توجه هزینه های سرمایه گذاری بالا و اهمیت مطالعات امکان سنجی و طراحی اولیه نیروگاه های بادی، می بایست از هرگونه ریسک پرهیز کرد و با حداقل هزینه (چه از نظر اقتصادی و چه از نظر زمانی) روش های دقیق برای مطلعات و بررسی داده های بادی بکار برده شود. استفاده بیشینه از انرژی باد و همچنین کاهش هزینه های مربوط به بهره برداری و تعمیرات، نیازمند شناخت کامل از دینامیک باد منطقه و سایت یابی بهینه به منظور انتخاب بهترین نقاط جهت احداث نیروگاه بادی و طراحی بهینه توربین های بادی برای محل احداث نیروگاه مورد نظر انتخاب می باشد. پس از این مرحله، باید انرژی خروجی مزرعه بادی با در نظر گرفتن افت ها و تلفات محاسبه گردد. انرژی تولیدی سالانه یک مزرعه بادی به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای اقتصادی آن به شمار می رود، لذا با محاسبه دقیق آن می توان توجیه پذیری اقتصادی یک مزرعه را قبل از احداث آن برای سرمایه گذار نمایان ساخت. همچنین انتخاب توربین بادی بهینه با توجه به رژیم باد منطقه به منظور کاهش هزینه های بهره برداری و افزایش ضریب دسترس پذیری توربین بادی، امری ضروری است. از سوی دیگر هم، بدلیل تاثیر عوامل متعدد پیچیده بر میزان وزش باد، انرژی تولیدی سالیانه نیروگاه که قویا با سرعت وجهت وزش باد رابطه دارد، نیازمند محاسبات پیچیده و خاص می باشد. از این رو، نرم افزارهای مختلفی برای شبیه سازی و محاسبات تئوری بصورت اختصاصی و تجاری ارائه شده و در سال های اخیر کمک شایانی به صنایع مختلف، بخصوص صنایع انرژی و انرژی های تجدیدپذیر کرده است. لازم به توضیح است که هر کدام دارای مزایا و معایب خود هستند. طبق تجربه در این میان، می توان به نرم افزار WindPro محصول شرکت EMD از کشور دانمارک اشاره کرد که یکی از قوی ترین و دقیق ترین گزینه ها در زمینه طراحی نیروگاه های بادی است که نیروگاه های بادی مختلفی به منظور طراحی و امکان سنجی احداث خود، از این نرم افزار استفاده کرده اند.
