对既有建筑的业主来说，太阳能是个极具吸引力的东西。然而如果事先没有做好充分准备，麻烦就会接踵而至。过去的5年中，联邦政府、州政府和地方政府承诺促进家用太阳能发电的发展。与此同时，大的商业、工业建筑的业主开始意识到太阳能发电可使他们巨额屋顶维修支出变成盈利。
目前主流的太阳能发电系统越来越先进。与石油禁运后的20世纪70年代末比，要便宜许多。因此，越来越多大大小小的用户不再完全依赖石油、煤、天然气，而使用太阳能发电为其提供能源。
技术进步加之大量的政府补贴促进了太阳能发电的发展，投资者和商界领袖对此也越来越感兴趣。其结果是新兴绿色产业迅速成长，并可带来长期的投资回报。
太阳能开发者努力挖掘市场潜在用户，而原本依赖矿物燃料、天然气的公用事业公司对于包括屋顶光伏系统在内的太阳能发电，越来越感兴趣，为的是履行政府强制性再生能源标准规定的义务，或者是出于自愿的目的。
在美国，太阳能开发企业安装了各种PV系统并直接向建筑业主出售电能。这些企业也向建筑业主租用屋顶，建设屋顶太阳能发电厂，直接将电力出售给当地电力公司。这两种方法为依赖传统技术的公用事业公司补充了发电能力，又不增加建造新的发电设备、传输设备等的费用。
绿色太阳能发电的三大现实
对外行人来说，屋顶太阳能发电听起来很光鲜。但对于业主、发电公司、投资者和利益相关者来说则需要认真对待。那些考虑安装光伏系统的人，一定要花点时间，透过那些关于光伏系统的夸夸其谈的言论，认识到光伏系统耗资不菲，虽然获利明显但也伴有长期义务。
首先，政府的奖励和资金的融通能使建筑业主和租用屋顶的第三方企业对屋顶光伏体系更感兴趣。而这些奖励和资金的融通的作用随着时间推移，将慢慢消失。只有尽早进入市场，才能获取最大利润。为此要有计划周详的方案，包括屋顶外表面、光伏系统、各时间段发电要求、维护、以及停止发电期间的措施等。
第二，如今大多数PV系统的寿命预计在30~40年，而大多数商业建筑或工业建筑屋面系统平均寿命只有10~13年。尽管有些屋顶的寿命可能长达15~20年，但仍只是PV系统寿命的一半。因此，不仅要有全面的屋面设备管理计划，并且有个既懂PV系统技术又懂屋面管理的合作伙伴，也十分重要。此举可以避免出现问题后的责任纠纷。
在屋顶上安装PV系统会增加屋面的通行量、屋面温度以及形成新的热胀冷缩形式。另外，新的雨水排放形式可能加速屋面老化，支撑PV组件的支架系统可能损坏屋面防水卷材，并改变整个屋面结构上的荷载分布。
第三，几乎所有的与PV有关的资金融通协议都要求PV组件能够持续供电。如果供电中断，建筑业主或PV系统拥有者将面临巨额罚款，直到供电恢复。
比如，在长期资金融通协议下的一个500 kW 的光伏系统，在合同期内，屋面可能要翻修一次，这就有可能要挪动光伏系统。翻修屋面至少要一个月的时间，在此期间，太阳能光伏系统无法发电，不能为系统运营者带来收益。除了屋面修理费用之外，系统运营商还可能要承担因断电而受到的处罚、电费收入的损失、挪动和重装系统的费用。如果修理时间延误或比预计的复杂，由此造成的费用会更高。换句话说，当PV系统不发电时，就没有任何利润，取而代之的是大量罚金。对于大的PV系统来说，罚金高达上百万美元。这会很快使绿色可持续性的太阳能发电黯然失色。
虽然每天都有新的PV产品和太阳能发电技术进入市场，但是都还没有单晶硅或多晶硅太阳板那样的可靠性和寿命。这些传统技术已经投入市场40多年，由于系统设置和材料加工方面的改进，质量和原料处理技术的进步，其性能不断提高。另外，硅价格的下降，使得单晶硅和多晶硅太阳能发电的吸引力继续增长。
用户和投资者需清楚，新技术，比如说像薄膜技术，还没有其长期性能状况的确切记录。
单晶硅或多晶硅太阳能板的应用表明，可以取得稳定的回报。这对于投资者极具吸引力。再说，单晶硅或多晶硅太阳能板与当前的薄膜太阳能板相比，还能多产生50%~100%的电能，对充分利用有限的屋顶空间十分有利。
签署协议前需要考虑的事项
在准备安装PV系统前，建筑业主应该与既懂屋顶太阳能发电技术，又在安装、管理、维护方面有着丰富经验的专业人士一起仔细检查项目的每一个细节。
具体来讲，建筑业主应该弄清楚：①合同的要点。明确谁负责屋顶和PV系统的质保以及谁对交叉责任负责；②当屋顶渗漏时，太阳能供应商的应急预案；③太阳能供应商的运作和维护计划；④太阳能供应商对整个系统包括PV组件在内的保障能力；⑤在PV组件寿命期内因屋顶过早老化破坏引起的停电由谁负责等。
查看太阳能开发商的资质证书以确保该公司具有偿付能力，并与知名供应商合作，提供可靠的高质量产品。所有的方案计划和财务方面资料必须审阅，以确保条文准确，符合实际情况。因为融资模式和融资协议极易被操控，最好签字前，请有经验的金融和法律方面专业人士检查所有有关的文件。
建设PV系统需注意的事项
对PV系统的性能预期也是建筑业主极为关心的问题。它们不仅决定了PV装置的尺寸和配置，也是确定发电配额以及电力购买协议和资金融通协议的基础。
为了实现系统的预期性能，就需要与了解项目计划、系统配置和技术、又懂市场行情的经验丰富的系统设计者合作。影响PV系统性能的主要因素有：①模块方位和倾角；②日照水平；③PV组件预期的性能下降。
虽然组件定位和日照水平能很快确定和计算出来，但如何确定性能下降就有点复杂。
大量研究表明，PV系统性能下降的重要原因是电路电流的损失，这种损失是由于太阳能板吸收紫外线造成的。其他因素包括，模块封装的老化或PV板的连接出问题使电流无法形成。
国家可再生能源实验室研究确定了紫外线暴晒与电能下降之间的线性关系。组件性能平均下降为0.71%,而初始值为2.88%。在Schatz 能源研发中心，对PV组件在室外暴露11年前后性能进行了比较。结论是总体性能下降4.39%，大约平均每年下降0.4%。这两项研究均表明要仔细检查各项性能，以评估影响PV老化的因素。因为老化可以直接导致发电能力下降。
当确定了PV系统的性能目标后，必须要弄清总体运营成本。一般PV系统可使用30~40年，在此期间，需要定期清洗、维护与修理。这在经济上是值得的，因为由此获得的回报将大大超过付出。一般来讲，每年屋顶设备维修费用在3.44~5.81美元/m2。而光伏系统的维护费用在10~20美元/kW，可见，一个屋顶光伏系统所需的费用是相当多的。
做好充分准备
实际上很少有既懂屋面施工、又懂太阳能发电的专业咨询师。因此，找到一个具有屋面和PV系统方面技能，又有安装和维护方面经验的资产管理专业人士，就十分重要。
建筑屋面专业人士必须会评价既有屋面系统的状况，并且预计什么时候会出现什么样的问题。此外，资产管理专业人士应与设备供应商商量，确定太阳板的支架系统怎样固定在屋顶结构上又能方便拆下来。
在单晶硅或多晶硅PV系统屋顶安装中，有3种不同的支架系统。在挑选系统之前，必须仔细考虑结构荷载能力、系统的便携性和气候条件。
有一种方案是支架系统可升降的，方便快速维修屋面，这可能是便携性最好的系统。屋顶需要维修时不会影响系统的日常运转，在PV组件寿命期内屋面要更换的话也能方便地拆下。
最后需要一个排除故障预案，说明屋面、支架系统、PV组件系统的问题如何处理，由谁负责。
（陈尧 摘译自《Construction Specifier》2010年10月，肖石校）
