在風電場進行開發建設之前，會進行一項十分重要的工作，測風和風資源評估，和風力發電的前提是風能資源評估，對風能資源的正確評估是風電場取得良好經濟效益的關鍵。風能資源評估的主要目的是確定風電場的裝機容量、風力發電機組選型及布置等。確定風電機組選型的指標之一即是風切變指數，

風切變系數對風力發電的影響主要有兩個方面：

1、根據風切變系數選取最佳的輪轂高度。

2、如果風切變系數過大，那么在葉片的整個掃風面上的風力載荷就非常不均衡，這將影響到葉片和機艙的使用壽命和運行安全。

風切變指數公式

即為風切變指數

準確計算預裝輪轂高度處的風資源數據，是評估風電場發電量的先決條件。在風電場可行性研究中需要根據風力機輪轂高度處風速、風向來計算風電機組的發電量，但實際測風中測風儀器的高度并不是完全都能滿足風電機組的安裝高度，所以在估算風電機組發電量時需要根據測風塔的實際測風數據，利用風切變指數推算出近地層任意高度的風速。實測風速盡可能使用最接近輪轂高度處的風速，而風切變指數按照現有通常的做法是根據測風儀器2個不同高度實測風速的全部數據求得，或者是根據不同高度風速利用擬合曲線求得一個綜合結果，而實際上計算風切變指數都有哪些方法呢？

一、利用風廓線擬合，得到擬合的冪律曲線，從而得到整個測風高度的風切變指數。（較常用）

將各個高度的平均風速繪制散點圖，然后根據指數關系進行曲線擬合，得到風切變指數擬合曲線，從而得到風切變指數。

（采用工具：windgrapher和Excel）

二、利用年平均風速計算風切變指數（一般計算，常用）

根據各高度年平均風速數據利用指數公式計算出風切變指數。

三、利用測風塔每10min數據計算（一般常用，精確度高）

如果測風塔數據齊全，數據缺失少，完整率高，可利用全部數據進行風切變計算。具體計算方式為：取得測風塔每10min測風數據，選擇最接近預裝輪轂高度的風數據，利用指數公式進行風切變指數計算，最終再計算所有10min結果的平均值作為總風切變指數。

四、去除小風速后計算風切變指數

目前常用的風機切入風速一般為3～4m/s，故3m/s以下風速對風機功率沒有任何貢獻，且在小風速下，測風儀得到數據誤差比較大，可以去除3m/s以下風速以后再進行計算。具體計算方法為：去除各個高度3m/s以下的風速數據，對剩余的每一組數據都利用指數公式計算其風切變指數，再取所有計算結果的平均值作為總風切變指數。

五、利用典型速度段風速計算風切變指數。

湍流強度I15是10min平均15m/s風速下的湍流強度值，是環境湍流強度的特征值，進行湍流強度分析時一定要計算的重要指標。選取距離輪轂高度最近的測風高度(70m)處(15±0.5m/s)的數據，將同組的各高度風速數據利用指數公式計算風切變指數，再取所有計算結果的平均值作為總風切變指數。

風切變指數關系到機組選型和風機輪轂高度選擇。上邊匯總了5種不同的風切變指數的計算方法，供大家根據風電場的實際情況選擇合適的計算方法，減小風切變指數的計算誤差。

風在近地層中垂直變化的原因有動力因素和熱力因素，前者主要來源于地面的摩擦效應，即地面的粗糙度，后者主要表現為與近地層大氣垂直穩定度的關系。