Как получить чистое небо с горизонтом в PVLib?

Чтобы учесть горизонт при расчете освещенности ясного неба с помощью PVLib, вы можете воспользоваться подходом, продемонстрированным в примере документации PVLib. Этот метод предполагает использование данных профиля горизонта для корректировки глобального излучения прямой нормальной освещенности (DNI) и плоскости решетки (POA) на основе углов возвышения горизонта.

Вот краткая реализация:

1. Импортируйте необходимые библиотеки и определите местоположение/время:

import numpy as np
import pandas as pd
import pvlib

# Define location (Golden, CO) and time range
latitude, longitude = 39.76, -105.22
tz = 'MST'
times = pd.date_range('2020-12-20 6:30', '2020-12-20 9:00', freq='1T', tz=tz)
location = pvlib.location.Location(latitude, longitude, tz)

# Get solar position and clearsky data
solar_position = location.get_solarposition(times)
clearsky = location.get_clearsky(times)

2. Определите профиль горизонта и интерполируйте:

# Example horizon profile (azimuth: 0° to 360° in 7.5° increments)
horizon_profile = pd.Series([
    10.7, 11.8, 11.5, 10.3, 8.0, 6.5, 3.8, 2.3, 2.3, 2.3, 4.6, 8.0, 10.3, 11.1,
    10.7, 10.3, 9.2, 6.1, 5.3, 2.3, 3.1, 1.9, 1.9, 2.7, 3.8, 5.3, 6.5, 8.4,
    8.8, 8.4, 8.4, 8.4, 6.5, 6.1, 6.5, 6.1, 7.3, 9.2, 8.4, 8.0, 5.7, 5.3, 5.3,
    4.2, 4.2, 4.2, 7.3, 9.5
], index=np.arange(0, 360, 7.5))

# Interpolate horizon elevation data to the solar azimuth
horizon_elevation_data = np.interp(
    solar_position.azimuth, horizon_profile.index, horizon_profile
)

3. Отрегулируйте DNI и GHI в зависимости от горизонта:

# Adjust DNI based on horizon data
dni_adjusted = np.where(solar_position.apparent_elevation > horizon_elevation_data, clearsky.dni, 0)
ghi_adjusted = np.where(dni_adjusted == 0, clearsky.dhi, clearsky.ghi)

# Calculate irradiance before and after adjustment
surface_tilt, surface_azimuth = 30, 180
irrad_pre_adj = pvlib.irradiance.get_total_irradiance(
    surface_tilt, surface_azimuth, solar_position.apparent_zenith, solar_position.azimuth,
    clearsky.dni, clearsky.ghi, clearsky.dhi
)

irrad_post_adj = pvlib.irradiance.get_total_irradiance(
    surface_tilt, surface_azimuth, solar_position.apparent_zenith, solar_position.azimuth,
    dni_adjusted, ghi_adjusted, clearsky.dhi
)

Следуя этому подходу, вы можете настроить значения освещенности ясного неба с учетом профиля горизонта, предоставляя более точные данные об освещенности для мест со значительным окружающим рельефом.