A szélenergia elmúlt évtizedben tapasztalt hatalmas növekedése ellenére még mindig van hová fejlődni. A kutatás és fejlesztés (K+F) például drámaian felgyorsíthatná a szélenergia telepítésének mértékét és az energiatermelés ütemét, és ezzel együtt a költségeket is csökkenthetné.

A szélenergiával kapcsolatos egyik jelentős kihívás az, hogy megtaláljuk a szélturbinák hatékonyságának növelésének módját, hogy azonos mennyiségű szélből több villamos energiát tudjanak termelni. Ehhez a szélturbinák lapátjainak új anyagaira és kialakítására irányuló kutatásokra, valamint a lapátok sebességének és irányának szabályozására használt technológia fejlesztésére van szükség.

A kutatás-fejlesztés javíthatja a szélturbinák megbízhatóságát is, biztosítva, hogy következetesebben működjenek és kevesebb karbantartást igényeljenek, különösen a tengeri szélturbinák esetében. Ez magában foglalja például az új érzékelők és felügyeleti rendszerek kutatását. Az innováció felszabadíthatja például az úszó tengeri szélerőművekben rejlő lehetőségeket is, amelyek olcsón telepíthetők, a szélhez a tengeren kívül is hozzáférhetnek, és lehetővé teszik a turbinák áthelyezését az előnyös körülmények és az energiaigény függvényében. Végezetül a kutatás-fejlesztés kiterjedhet a szélturbinák gyártásához használt anyagok környezeti lábnyomának, valamint a madár- és denevérpopulációkra gyakorolt hatásainak megértésére és csökkentésére is.