塑料光纤+平凹镜太阳自然光照明系统设计(3)
（4）、太阳能还具有经济性的特点。太阳能无需成本，并且取之不尽用之不竭，并且对太阳能的开发得当可以得到“低投入高回报”的结果。
因为太阳能的一系列特点，世界各国早就把目光瞄准了这样一种新型的能源。其中发展势头最迅猛的当属光伏发电。
德国1999年正式启动了世界上最大的光伏发电应用贷款项目，积极实施太阳能的“家庭计划”，“10*104屋顶光伏发电项目”。美国也不甘其后，积极实行本国的太阳能发展战略。1973年美国政府制定了国家级太阳能发电战略，1980年更是将光伏发电列入公共用电规划，l997年美国政府宣布“克林顿总统百万屋顶光伏计划”，到2010年安装1000～3000兆瓦光电池。2005年美国太阳能光伏发电市场增长达72%。日本政府2007年末宣布，大力普及家庭太阳能发电，实行日本的“能源革新计划”计划，计划到2030年使用太阳能的家庭扩展到1300
万户，并在本年的年度预算中拿出20亿日元用于太阳能发电技术的推广。我国太阳能资源丰富，分布广泛，尤其西藏等青藏高原地区太阳资源极为丰富。2005年在西藏羊八井建成与高压直接并网的100千瓦光伏电站，2007年10月，205千瓦国内首座太阳能聚光光伏电站在内蒙古鄂尔多斯建成。根据国家法规为编制《可再生能源中长期发展规划》，到2010年太阳能光伏发电要达到30万千瓦。除了光伏发电外，太阳能利用还有多种途径例如太阳能热水器，太阳能化学利用，光生物利用，太阳光照明等。总之太阳能发展前景极其广阔。[4]
虽然太阳能有这诸多的优点，但目前其还没有普遍开发利用的原因是其还有一些需要克服的难关。
开发的难点有：
（1）、太阳能能量密度小，虽然太阳能的总量很大，但能量密度，即单位时间里投射到单位面积上的太阳能，很小。据测算地球大气层外垂直于太阳光线的单位面积上接受的太阳光的功率为1353W，经过大气层垂直投射到地球表面每平方米面积上的太阳光的功率是约为640w，能量密度太低。[5]
（2）、地区间分布不均匀，由于黄赤交角的存在，太阳能资源随着纬度的增加而逐渐减少，低纬度地区往往比高纬度地区能获得更多的太阳能，赤道地区是太阳能资源最多的地区。而在同纬度上随着海拔的升高所能获得的太阳能逐渐增多，如我国的青藏高原地区太阳能资源就很丰富。
（3）、太阳能量的不稳定性，由于地球的公转，同一地区冬天时接收的太阳能远远不如夏天多，由于地球的自转，一天之中中午的所能获得的太阳能又远比早晨和傍晚多，同时天气的变化也影响着太阳光强度的变化，如碰见雨雪雾天的太阳光强度远不及晴天。
（4）、由于地球的自转，存在着白天和黑夜，白天的时候，利用太阳能的设备可以正常的工作，而一到晚上，大部分太阳能装置不能正常工作。
1.2 课题研究的意义
照明能耗是建筑能耗较多的一项，据统计发达国家的建筑能耗占总能耗的30.50%，其中照明能耗又占建筑能耗的30.60%。我国发达地区的照明能耗占建筑能耗的30%左右，空调能耗占建筑能耗的40%左右。[6]当今世界由于土地资源的珍贵，很多建筑的一侧仍然会出在背阴面，导致室内的光线比较暗，所以即使是白天，仍然有许多建筑的室内采用人工照明的方式。为此，提出了一种直接将室外阳光导入室内提供照明的装置，称为太阳自然光照明系统。
太阳自然光照明系统，就是利用聚光装置将太阳光收集起来，通过传光装置将聚集的光导入室内，并通过照明装置散射后为室内提供太阳自然光照明的系统。其作用是将清洁的太阳光导入室内的任何需要光线的角落，从而在白天代替电力设备进行照明。不仅能视线节能环保的目的，而且能让人在足不出户的条件下享受到自然的太阳光。太阳自然光照明系统可以运用于多种场合多种建筑中，具体有各种大型基础地下设施，如地下室、地下车库、停车场、大型仓库和地下超市等，甚至可以运用于火药库、大型油库、巨型天然气罐等易燃易爆的危险场合中。