GSEE：全球太阳能估算器

GSEE是一个太阳能模拟库，旨在快速计算和易于使用。Renewables.ninja使用了GSEE。

需求

仅适用于Python 3。必需的库

• joblib
• numpy
• pandas
• pyephem
• scipy
• xarray

安装

只需使用pip安装

pip install gsee

安装所需科学库的推荐方法是使用Anaconda Python发行版。

已知问题：如果您尚未安装numpy，当pip尝试构建到climatedata_interface Cython扩展时，您将得到编译器错误。

功能

以下子模块可用

• brl_model：BRL模型的实现，一种基于Ridley等人（2010年）推导漫射辐射分数的方法
• climatedata_interface：用于使用年度、季节性、月度或日数据的GSEE接口。有关详细信息，请参阅docs/climatedata_interface。
• pv：光伏板的电输出
• trigon：用于计算倾斜平面上辐射强度的函数

可以像这样导入模型：import gsee.pv

植物模拟模型实现了一个具有相关设置的模型类（例如PVPlant），以及一个run_model()函数，该函数接受时间序列数据（pandas Series）并运行模型类的默认实例，但也可以接受一个model参数来指定自定义配置的模型实例。

示例

固定面板光伏系统的功率输出

在此示例中，data必须是一个具有列global_horizontal（单位：W/m2）、diffuse_fraction和可选的temperature列（环境空气温度，单位：摄氏度）的pandas.DataFrame。

result = gsee.pv.run_model(
    data,
    coords=(22.78, 5.51),  # Latitude and longitude
    tilt=30, # 30 degrees tilt angle
    azim=180,  # facing towards equator,
    tracking=0,  # fixed - no tracking
    capacity=1000,  # 1000 W
)

具有2轴跟踪的板面开口辐照度

location = (22.78, 5.51)
plane_irradiance = gsee.trigon.aperture_irradiance(
    data['direct_horizontal'], data['diffuse_horizontal'],
    location, tracking=2
)

气候数据接口

示例：直接读取包含GHI、漫射辐照度分数和温度数据的NetCDF文件

from gsee.climatedata_interface.interface import run_interface

run_interface(
    ghi_data=('ghi_input.nc', 'ghi'),  # Tuple of (input file path, variable name)
    diffuse_data=('diffuse_fraction_input.nc', 'diff_frac'),
    temp_data=('temperature_input.nc', 't2m'),
    outfile='output_file.nc',
    params=dict(tilt=35, azim=180, tracking=0, capacity=1000),
    frequency='detect'
)

倾斜角可以作为一个与纬度相关的函数给出，而不是静态值

params = dict(tilt=lambda lat: 0.35396 * lat + 16.84775, ...)

除了让气候数据接口从NetCDF文件中读取和准备数据，还可以直接传递xarray.Dataset（例如，当将模块与更大的应用程序结合使用时）

from gsee.climatedata_interface.interface import run_interface_from_dataset

result = run_interface_from_dataset(
    data=my_dataset,  # my_dataset is an xarray.Dataset
    params=dict(tilt=35, azim=180, tracking=0, capacity=1000)
)

默认情况下，会自动下载并使用内置的月概率密度函数文件来生成合成日辐照度。

有关更多信息，请参阅气候数据接口文档。

开发

直接从GitHub安装最新开发版本

pip install -e git+https://github.com/renewables-ninja/gsee.git#egg=gsee

要构建climatedata_interface子模块，需要Cython >= 0.28.5。

致谢和联系方式

有关GSEE的疑问，请联系Stefan Pfenninger。GSEE也是由Stefan Pfenninger和Iain Staffell开发的Renewables.ninja项目的一部分。如果您想了解更多关于Renewables.ninja的信息，请使用联系方式页面。

引用

如果您在学术工作中使用了GSEE或从中派生的代码，请引用

Stefan Pfenninger和Iain Staffell（2016）。使用经过验证的小时再分析和卫星数据，分析了欧洲光伏输出的长期模式。能源 114，第1251-1265页。 doi: 10.1016/j.energy.2016.08.060

许可证

BSD-3-Clause