With the growth of residential rooftop PV adoption in recent decades, the problem of 1 effective layout design has become increasingly important in recent years. Although a number 2 of automated methods have been introduced, these tend to rely on simplifying assumptions and 3 heuristics to improve computational tractability. We demonstrate a fully automated layout design 4 pipeline that attempts to solve a more general formulation with greater geometric flexibility that 5 accounts for shading losses. Our approach generates rooftop areas from satellite imagery and uses 6 MINLP optimization to select panel positions, azimuth angles and tilt angles on an individual basis 7 rather than imposing any predefined layouts. Our results demonstrate that although several common 8 heuristics are often effective, they may not be universally suitable due to complications resulting 9 from geometric restrictions and shading losses. Finally, we evaluate a few specific heuristics from the 10 literature and propose a potential new rule of thumb that may help improve rooftop solar energy 11 potential when shading effects are considered.


翻译:近几十年来,随着住宅屋顶光电池的采用,近年来1个有效布局设计的问题变得日益重要。虽然采用了2个自动化方法,但这些方法往往依靠简化假设和3种超光速方法来改进计算可动性。我们展示了一个完全自动化的布局设计4管道,试图用更大的几何灵活性解决一个更普遍的配方,5个可以说明损失的阴影。我们的方法从卫星图像中产生屋顶区域,6个MINLP优化利用6个MINLP优化来选择小组位置,7个方位角度和倾斜角度,而不是强加任何预先定义的布局。我们的结果表明,虽然一些常见的8种超光速方法往往有效,但由于9种几何限制和阴影损失造成的复杂情况,它们可能并不普遍合适。最后,我们评估了10种文献中的一些具体的超光度,并提出新的拇指规则,在考虑阴影效应时,可能有助于改善屋顶太阳能11的潜力。

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