Ein Windrad verwandelt die kinetische Energie des Winds in mechanische Energie und produziert so Strom. Es muss frontal zur Windrichtung stehen, sodass die Rotorblätter durch die kinetische Energie des Windes in Drehung versetzt werden. Die Blätter sind mit dem Rotor verbunden, der wiederum einen in derselben Achse liegenden Generator zum Drehen bringt. Ein Getriebe dient darüber hinaus zur Steigerung der Drehgeschwindigkeit und somit der Systemeffizienz.

Windräder erfordern spezifische Windbedingungen, damit sie richtig funktionieren. Unter einer Windgeschwindigkeit von 3,5 m/s fällt die Ernte negativ aus; in diesem Fall werden die Windräder abgestellt, um einen unwirtschaftlichen Verbrauch zu vermeiden. Andererseits müssen die Windräder, wenn die Windgeschwindigkeit 13,5 m/s übersteigt, abgeschaltet werden, um eine Beschädigung der Ausrüstung zu vermeiden. Lokale klimatische und Umweltbedingungen haben einen starken Einfluss auf die Rentabilität des Systems und sie müssen sorgfältig überprüft werden. Die empfohlene Mindestgeschwindigkeit ist 5m/s.

Es kann sich als schwierig erweisen, Windräder in einem städtischen Umfeld zu installieren, wo die Durchschnittswindgeschwindigkeit viel niedriger ist als in offenen Bereichen auf dem Land oder in Küstennähe. Windräder treffen oft auf den Widerstand örtlicher Gemeinen, die Lärmbelästigungen und eine Veränderung des Landschaftsbildes befürchten. Trotz dieser Hindernisse wurden städtische Windräder erfolgreich in einigen Städten installiert und sie sind eine mögliche Lösung für öffentliche Nahverkehrsgebäude, die sich in einiger Entfernung zu anderen Gebäuden befinden.