oss 100 kroner!
Denne teksten er en oversatt og lett komplettert versjon av teksten «Är solceller miljövänliga?» på https://vagbrytaren.se.
Solceller i seg selv skaper ikke stråling, men ren strøm. Strålingen skapes i stedet av den teknologien som gjør strømmen om til vekselstrøm til strømnettet. Strålingen kan være kraftig nok til å forstyrre flytrafikk. Det er godt dokumentert at slik stråling som lages fra blant annet solceller, er helseskadelig og at noen får akutte helseplager fra den. Det er derfor ikke så åpenbart at strøm fra taket er helse- og miljøvennlig for deg og dine naboer.
Men dette kan du gjøre en del med, om du bare stiller krav til anlegget.
(Om solceller er bra for klimaet er en helt annen sak som vi ikke tar opp her.)
Skurken i fortellingen er vekselretteren (engelsk: inverter) som konverterer likestrøm fra solcellene til vekselstrøm for nettet. Den må være der dersom du skal selge strømmen eller bruke den i husholdningen sammen med kjøpt strøm. De elektromagnetiske feltene som skapes av strømmen fra solcelleanlegget påvirker miljøet mer enn de feltene som skapes av strømmen fra strømnettet. De kan forstyrre radiokommunikasjon og er usunne. De har mange navn: De kalles transienter, overharmoniske, linjebundet spenningsstøy, og skitten strøm.
Den skitne strømmen som oppstår i solceller og fra andre kilder, sprer seg i ledningsnettet i hele det området som er knyttet til samme transformatorstasjon. Den kan måles, og den fins igjen i det elektriske feltet rundt ledninger. I prinsippet gjør den husets ledningsnett til en tredimensjonal antenne.
Hvor stort er problemet?
Skitten strøm er et kjent og raskt voksende problem knyttet til moderne elektronikk og den er kjent i bransjen som et teknisk problem fordi det oppstår interferens, som vil si at utstyr forstyrrer annet utstyr. I verste fall fører interferens til overlagrede pulser som blir særdeles sterke og kan føre til brann. Problemene som skitten strøm skaper for biologien og for helsa er derimot langt mindre kjent enn strålingen fra mikrobølgesendere, som mobilmaster, WiFi-rutere og radarer.
At installasjoner av solcellepaneler kan fungere som sendere fordi det oppstår interferens, ble for noen år siden omtalt i en artikkelserie i det svenske tidsskriftet Elinstallatören. Der uttalte det svenske Luftfartstilsynet at det ikke ønsker solcelleinstallasjoner innenfor tre kilometer fra flyplasser og Telia hevdet at de forstyrrer mobiltelefoner. Det svenske forsvaret har utarbeidet en rapport om forstyrrelsesproblemene som kan true samfunnsviktige radiosystemer som nødnettet (Rakel) og flyradio.
All biologi er basert på endringer i ganske svake elektriske ladninger. Det er ikke til å undres over at selv svake elektriske endringer i miljøet påvirker oss. Noen, kanskje rundt 5% av oss, får akutte plager, andre får utløst helselidelser først over tid, eller aldri.
Du finner mer stoff om skitten strøm, tekniske forklaringer og helsemessige/biologiske virkninger på kort og lang sikt i boka Smartmålerne, skitten strøm, pulser og helsa av Einar Flydal og Else Nordhagen (Foreningen for EMF-reform, 2021, 285 sider, 2. opplag). Boka har generell verdi for alle som vil sette seg inn temaet, både teknologer, jurister og forbrukere. Bestilles som trykt bok eller lastes ned gratis HER.
Mer informasjon hos svenske Vågbrytaren.se:
Den skitne strømmen vil vi ikke ha i ledningene.
Med en radio kan du finne fram til den høyfrekvente støyen.
Solcellene og -panelet
Hvordan oppstår de forstyrrelsene som solcelleinstallasjoner skaper? Vi starter fra toppen på taket: I motsetning til metall i en elektrisk ledning som leder strøm i begge retninger, leder halvledere strømmen bare i én retning. De brukes i all elektronikk vi omgir oss med i dag for å stanse og stoppe strøm. I en solcelle begynner de i stedet å produsere strøm hvis de er belyst. Solcellen er en plate av halvledere der lys får elektroner til å bevege seg til den opplyste overflaten, og når det kommer mange elektroner sammen blir det til elektrisk strøm.
Solcellene i solcellepanelet etterlater en ren og fin likestrøm som flyter fremover i en jevn strøm i samme retning uten forstyrrelser.
Optimerere
Optimerere får solcellepanelene til å legge igjen skitten likestrøm.
Det kan være koplet én optimerer til hvert solcellepanel og har som oppgave å kompensere for at panelet produserer mindre strøm når deler av det havner i skyggen. Men optimerere har vist seg å være så kraftige jammere at mobiltelefoner har problemer med å fungere. De kan dermed skape et skikkelig elendig elektrisk miljø. Fordi Telias mobilnett ble forstyrret, ble optimererne fjernet etter pålegg om tiltak fra det svenske Elsäkerhetsverket og forstyrrelsene forsvant. Det svenske Forsvarets forskningsinstitutt pekte ut optimererne som den vanligste kilden til forstyrrelser. Optimerere er valgfrie og selges gjennom argumentet om at alle paneler produserer mindre strøm hvis et panel havner i skyggen. Men det er bare den skyggelagte delen av panelet som produserer mindre.
Bypass-dioder
Alle solcellepaneler har bypass-dioder som ruter strømmen forbi dersom hele eller deler av panelet er skyggelagt. Det er en mye enklere og billigere teknologi som i de fleste tilfeller er like effektiv som optimerere, men som ikke ødelegger det elektriske miljøet. Påvirkningen fra skyggelegging og effekter av optimerere og bypass-dioder er dekket i detalj i Skuggningshandbok.
Veldig mye forstyrrelser
Det svenske Elsäkerhetsverket beslutter å stoppe salget av optimerere fordi forstyrrelsene var uakseptable.
Vekselrettere (Invertere)
Den rene og fine likestrømmen som solcellene etterlater kan ikke mates inn i strømnettet fordi det er vekselstrøm der spenningen hele tiden endres fra pluss til minus og tilbake til pluss igjen. Dette gjentas 50 ganger per sekund (50 Hz). Strømmen fra solcellene må konverteres for å kunne selge den eller bruke den i husholdningen sammen med innkjøpt strøm. Omformeren, som kalles en vekselretter eller med det engelske ordet inverter, håndterer konverteringen fra likestrøm til vekselstrøm. (En omformer som gjør det motsatte, altså lager likestrøm fra vekselstrøm, kalles en likeretter.)
Effektoptimerere
Prøver du å hente ut for mye strøm fra solcellene, får du ut mindre, og henter du ut mindre enn de kan gi, mister du strøm. Det første trinnet i omformeren er derfor en effektoptimerer, kalt Maximum Power Point Tracker på engelsk, eller rett og slett MPPT. Den styrer belastningen på solcellene slik at du skal få maksimalt med energi avhengig av temperatur og solinnstråling. Belastningen reguleres ved å la strømmen fra solcellene flyte gjennom strømoptimereren i kortere eller lengre pulser. Dersom panelene ikke har optimerere, vil strømmen være skitten her, men forstyrrelsene vil ikke være like sterke som med optimerere ved hvert panel. Strøm går alltid i en lukket sløyfe slik at også strømmen gjennom solcellene og kablene vil pulsere og spre elektromagnetisk støy, med store muligheter for interferens, hele veien over taket.
Energilagring
Etter den vekselretteren som er i første trinn og styrer solcellene, går strømmen til et energilager. Det skaper ingen elektromagnetisk interferens.
Omformingen til vekselstrøm
Fra energilageret føres strømmen til omformeren (altså nok en vekselretter) som lager vekselstrømmen slik at den passer til strømnettet. Også denne fungerer med kortere og lengre pulser som skaper variasjoner i vekselstrømmen. Resultatet er en vekselstrøm med mange små, men veldig raske variasjoner, det vil si overharmoniske forstyrrelser (siden de er mye raskere enn 50Hz-vekslingene i strømmen), eller skitten strøm.
Selv om variasjonene er små, har de på grunn av hastigheten en mye større elektromagnetisk påvirkning på omgivelsene enn de store 50Hz-svingningene. Den økte påvirkningen skjer blant annet gjennom at det skapes høyere spenning og sterkere strøm indusert i mennesker.
Test
På oppdrag fra den svenske Energimyndigheten testet Statens provningsanstalt 10 solcelleinstallasjoner egnet for villaer og småbedrifter. Testene, som ble utført i 2014, omfattet måling av strømmen som omformerne etterlater ved høy og lav belastning. Ved høy belastning klarte bare fire vekselrettere å levere strøm med så lite skitten vekselstrøm som på bildet her. Ved lav belastning etterlot alle vekselretterne strøm som eksemplifisert med bildet Skitnere vekselstrøm eller enda skitnere. Hvordan de testede vekselretterne behandlet strømmen fra solcellene ble ikke målt.
Batterier og 12 volt
Men hva hvis du lar solcellene lade batterier? Strømmen fra solcellene kan dessverre heller ikke sendes direkte til batteriene. Spenningen passer ikke og batterier kan ikke lades på hvilken som helst måte. Derfor kreves det styring av batteriladingen. Du kan regne med at samme type elektronikk brukes til 12 volts elektriske system som til 230 volts nett, slik at 12 voltsystemet også blir skittent. Løsningen er å kun hente strøm fra batterier når de er koblet vekk fra solcellene.
Normer og grenseverdier
Svenske myndigheter som Energimyndigheten, Elsäkerhetsverket og Försvarsmakten er kun interessert i elektromagnetisk miljøforurensning som kan forstyrre radiokommunikasjon og andre elektriske enheter. For den slags miljøødeleggelser er det i de fleste tilfeller standarder. For mennesker fins det grenseverdier for akutte reaksjoner, men ingen for langtidseffekter, dvs. sykdom.
De grenseverdier som myndighetene bruker, kommer fra stiftelsen ICNIRP via WHO, og tar som utgangspunkt at det bare er oppvarmingskader og nervestimulering (som gir hallusinasjoner eller andre sensoriske stimuli) som kan være så skadelig at det er grunnlag for å sette restriksjoner.
Dette betyr at argumenter om at solcellepaneler er uproblematiske fordi de jo tilfredsstiller alle tekniske normer og regelverk og stråler svakere enn myndighetenes grenseverdier, ganske enkelt ikke har noen verdi. Benytt heller retningslinjer som tar utgangspunkt i forskning som viser helseskadelige virkninger også ved langt svakere eksponering, så som de ganske så lesbare EUROPAEM-retningslinjene utarbeidet av et helt kobbel av miljømedisinere på skulderne av et utvalg under Den østerrikske legeforening. Du kan laste den ned i dansk versjon gratis fra http://einarflydal.com, direkte HER.
Helse- og miljøsiden: Sanering av den skitne strømmen
De høyfrekvente forstyrrelsene som skapes av den skitne strømmen kan ikke fjernes, men de kan reduseres. Det første trinnet er å la være å bruke optimerere. For å redusere interferens fra vekselretterens MPPT (Maximum Power Point Tracker) monteres lavpassfiltre på vekselretterens inngang. På utgangen kan man enten montere et filter mot forstyrrelser på strømnettet, eller en transformator. En transformator med separate primær- og sekundærviklinger (en såkalt skilletrafo) demper forstyrrelsene effektivt.
Mangel på kompetanse
For at tiltakene skal fungere, er det nødvendig at installatøren har kunnskap om hvordan høyfrekvent støy spres og forebygges slik at alt monteres riktig. Den kunnskapen er det slett ikke opplagt at installatøren har. Det svenske Elsäkerhetsverket undersøkte 39 installasjoner med frekvensomformere og fant at 69 % av dem hadde mangler knyttet til elektromagnetisk kompatibilitet, eller EMC, som er den tekniske betegnelsen på at utstyr ikke forstyrrer annet utstyr. Dette gjør at de høyfrekvente forstyrrelsene som solcelleinstallasjonene har skapt, ikke er blitt håndtert på riktig måte og blitt for høye. Frekvensomformerne jobber i likhet med vekselomformerne med hakkete og svært raskt pulserende strøm og er standardteknologi både for turtallsregulering av motorer i industri og for annen slags bruk i leiligheter, men likevel gjør de fleste installatører feil.
CE-merking
At utstyret overholder de tekniske standardene er ingen garanti for at sluttresultatet blir bra. Hver enhet testes individuelt, men ikke den ferdige installasjonen. Det kan i seg selv forårsake at problemer ikke avdekkes. Testmiljøet samsvarer altså ikke med reell bruk.
Still dine egne krav
Gjør som radioamatøren som krevde frihet fra forstyrrelser og fikk en vellykket installasjon. Eller gi avkall på dine egne krav og risiker å mislykkes.
Et enkelt krav
Et enkelt krav er at normalt radiomottak ikke skal forstyrres. Da kan en radio med langbølge (LW), mellombølge (MW/AM) og kortbølge (SW) brukes til å kontroll om solcelleanlegget avgir overharmoniske. Interferens kan da fortsatt eksistere på andre og lavere frekvenser enn de radioen kan motta, men et så enkelt krav som dette er uansett et stort skritt i rett retning.
| Radiofrekvenser | ||
| Fra og med | Til og med | |
| Langbølge LW | 148 kHz | 284 kHz |
| Mellombølge MW | 526 kHz | 1607 kHz |
| Kortbølge SW | 3,95 MHz | 26,1 MHz |
— o –
Denne teksten er en oversatt og lett komplettert versjon av teksten «Är solceller miljövänliga?» på https://vagbrytaren.se (ukjent dato).
For mer informasjon, flere litteraturreferanser til forskning og andre mer praktiske kilder, se Smartmålerne, skitten strøm, pulser og helsa av Einar Flydal og Else Nordhagen (Foreningen for EMF-reform, 2021, 285 sider, 2. opplag) som du finner på http://einarflydal.com.
For tjenester knyttet til måling og fjerning av skitten strøm, kontakt konsulentselskaper, f.eks. EMF Consult AS.
Einar Flydal, den 2. september 2023
Sluttnoter
[i] Charlotta von Schultz, Luftfartsverket: Inga solceller inom 3 km, Elinstallatören nr 4 april 2020, Acc. 2020-12-09.
[ii] Charlotta von Schultz, Telia: “Ingen tvekan att solcellerna sprider störningar, Elinstallatören, 4 maj 2020.
[iii] Radiostörningar från solcellsanläggningar – Kartläggning av störningsproblematik i Sverige och omvärlden, FOI: Totalförsvarets forskningsinstitut, rapport FOI-R–5021–SE, besökt 2020-12-10.
[iv] Elsäkerhetsverket, Följ med på ett ärende – radiostörningar från en solcellsanläggning, nyhetsbrev, 2021-06-17.
[v] Radiostörningar från solcellsanläggningar, s. 23.
[vi] Bondfångeri när det gäller effekten av skuggning av solceller, Bengts nya villablogg, 2019-06-20.
[vii] Energiforsk, Skuggningshandbok: Design av solcellssystem för minimerad inverkan av skuggning, rapport 2017:385; Sammanfattning finns i Skuggningshandbok: Resultatblad.
[viii] SLUTRAPPORT – Jämförande provning av Nätanslutna solelsystem 2014 – 2015-04-29 rev 2015-06-15.pdf, SP rapport, Statens provningsanstalt, bilaga 2, Acc. 2020-12-09
[ix] Siden WHOs grenseverdier.
[x] Projektrapport frekvensomriktare och EMC, Elsäkerhetsverket, dnr 15EV95 2016-02-26.
[xi] Radiostörningar från solcellsanläggningar, s 21.
[xii] Charlotta von Schultz, Lennart fimpade sina optimerare – och slapp störningar, Elinstallatören, 26 okt 2020.
[xiii] Charlotta von Schultz, Radioamatörens solceller stör – trots alla åtgärder, Elinstallatören, 27 aug 2020.
