Solcellsanläggningar

Solcellsanläggningar kan ge upphov till högfrekventa elektriska störningar som sprids via elledningar och strålar ut i omgivningen. Störningarna kan förekomma inom ett brett frekvensområde, även vid radiofrekvenser över 30 MHz. Det finns rapporter om skadlig hälsopåverkan som kopplats till solcellsanläggningar, bland annat huvudvärk, trötthet, yrsel och sömnproblem.

Solcellsanläggningarnas elektronik kan skapa störningar på elledningar

Solpaneler producerar likström som måste omvandlas till växelström för att kunna användas i bostäder och matas ut på elnätet. Detta sker med hjälp av en växelriktare, även kallad inverter.

Växelriktaren innehåller elektroniska komponenter som slår på och av strömmen mycket snabbt, ofta tusentals gånger per sekund. Den snabba omkopplingen kan ge upphov till högfrekventa elektriska störningar som överlagras på elnätets normala växelspänning på 50 Hz.

Störningarna kan spridas via elledningarna i byggnaden och även överföras till det allmänna elnätet, innebärande att de kan påverka grannar som inte själva har solcellsanläggningar. De kan dessutom orsaka elektromagnetiska fält som strålar ut från kablar och elektrisk utrustning.

Vissa solcellsanläggningar har även så kallade effektoptimerare, elektroniska komponenter som monteras vid enskilda solpaneler för att optimera elproduktionen. Även dessa kan generera högfrekventa störningar som också sprids ut på elnätet.

Störningarna brukar ibland benämnas dirty electricity, eller smutsig el. Det är ett samlingsbegrepp för oönskade elektriska störningar på elledningarna.

Hälsopåverkan

Hälsopåverkan av så kallad smutsig el eller dirty electricity är dåligt utforskade, det vill säga det finns få studier som undersökt hur detta påverkar vår hälsa. En av de studier som gjorts undersökte hälsoeffekter i en skola med dirty electricity och hur hälsan förändrades efter att filter installerats: ”Bland personalen minskade besvär som huvudvärk, allmän svaghet, torra ögon och muntorrhet, ansiktsrodnad, astma och hudirritationer signifikant. Även det psykiska måendet förbättrades signifikant, med minskade symtom på depression och ångest”

Den amerikanska organisationen Building Biology Institute arbetar med hälsosamma inomhusmiljöer och elektromagnetiska fält.

Organisationen uppmärksammar tre typer av exponering från solcellsanläggningar:

1. Högfrekventa störningar på elledningarna

Växelriktarna kan skapa elektriska störningar som sprids genom byggnadens elsystem. Organisationen beskriver rapporter från personer som upplever bland annat huvudvärk, illamående och trötthet i samband med sådana störningar.

2. Magnetfält från elektriska strömmar

Solcellsanläggningar kan under vissa installationsförhållanden bidra till oönskade strömmar i jordningssystem och andra ledande förbindelser. Sådana strömmar kan ge upphov till magnetfält i bostäder och i vissa fall påverka även angränsande installationer.

Magnetfältens styrka beror på hur elsystemet är utformat, strömmarnas storlek och ledningarnas placering.

3. Radiofrekvent strålning från trådlös kommunikation

Vissa solcellsanläggningar använder trådlös kommunikation för övervakning, fjärrstyrning eller rapportering av elproduktionen.

Denna kommunikation kan ske med exempelvis Wi-Fi eller mobilnät och medför ytterligare exponering för radiofrekventa elektromagnetiska fält.

Denna exponering ska skiljas från de elektromagnetiska störningar som uppkommer genom växelriktarens och effektoptimerarnas elektroniska omkoppling.

Rapporter om huvudvärk, yrsel och sömnproblem

Building Biology Institute beskriver att personer har rapporterat olika symtom i samband med solcellsanläggningar och elektriska störningar, bland annat:

• Huvudvärk och illamående.
• Trötthet och sömnsvårigheter.
• Yrsel och koncentrationssvårigheter.
• Irritabilitet och hudbesvär.
• Tinnitus och andra upplevda hörselstörningar.

Det finns även rapporter från personer som uppger att de tidigare inte upplevt sig vara känsliga för elektromagnetiska fält.

FOI: Solcellsanläggningar orsakar mätbara högfrekventa störningar

I en rapport från april 2022 redovisade Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) mätningar av elektromagnetiska störningar från solcellsanläggningar i tre bostadsrättsföreningar i Bergshamra i Solna.

Mätningarna genomfördes den 22–23 juni 2021. Samtliga undersökta anläggningar hade växelriktare och effektoptimerare vid solpanelerna.

Forskarna mätte både störningar som fortplantades via elektriska ledningar och elektromagnetiska fält som strålade ut från anläggningarna.

De ledningsbundna störningarna undersöktes mellan 10 kHz och 200 MHz, medan de utstrålade störningarna undersöktes mellan 10 kHz och 1 GHz.

Forskarna jämförde mätresultaten när växelriktarna var påslagna respektive avstängda.

Resultaten visade bland annat följande:

• Vid mätningarna med växelriktarna påslagna observerades återkommande toppar med intervall på 16,7, 100 och 200 kHz, vilka var relativt konstanta över tid. Dessutom förekom kraftiga, intermittenta (periodvis återkommande) störningstoppar vid 53 respektive 78 kHz samt vid multiplar av dessa frekvenser.
• När växelriktarna var påslagna uppstod tydliga störsignaler som återkom regelbundet. Bland annat uppmättes signifikanta störningar i området 1-40 MHz men även i området runt 100 MHz.
• Samma karakteristiska signaler återfanns i flera av mätningarna av utstrålade elektromagnetiska fält.
• Störningsnivåerna varierade mellan olika anläggningar, frekvensområden och mätplatser.
• Vid flera mätpunkter ökade störningsnivåerna tydligt när växelriktarna slogs på.
• Även när växelriktarna var avstängda fanns vissa elektriska signaler kvar i anläggningarna.

Undersökningen visar att solcellsanläggningar kan generera elektromagnetiska störningar inom ett brett frekvensområde och att störningarnas omfattning påverkas av hur anläggningarna är konstruerade.

Ur FOI:s rapport:

” Vid mätningarna med växelriktarna påslagna observerades återkommande toppar med intervall på 16,7, 100 och 200 kHz, vilka var relativt konstanta över tid. Dessutom förekom kraftiga, intermittenta (periodvis återkommande) störningstoppar vid 53 respektive 78 kHz samt vid multiplar av dessa frekvenser.

När växelriktarna stängdes av försvann topparna med intervall på 16,7, 100 och 200 kHz vid mätningarna i det lägsta frekvensområdet. De kraftiga intermittenta signalerna fanns däremot kvar, tillsammans med andra störningar. Det är tydligt att störsignaler fortfarande genereras trots att växelriktaren är avstängd. Orsaken är att effektoptimerarna inte stängs av helt när växelriktaren stängs av.

Att solcellsanläggningarna genererar störningar även när växelriktaren är avstängd gör det svårare att jämföra mätningar med växelriktaren påslagen respektive avstängd för att avgöra om de uppmätta störningarna härrör från solcellsanläggningen.

I omgivningen finns sannolikt även andra solcellsanläggningar som kan påverka mätresultaten”

Källa: Linder S, Wiklundh K, Alexandersson M. Measurements of conducted and radiated emissions from solar panel installations. FOI-R–5308–SE. Totalförsvarets forskningsinstitut; 2022.

FOI-mätningar 2024 visar störningar även vid högre frekvenser

I en senare rapport från 2024 redovisade FOI ytterligare mätningar, denna gång vid en solcellsanläggning med en maximal effekt på 100 kW. Anläggningen hade två växelriktare men saknade effektoptimerare vid de enskilda panelerna.

Forskarna mätte ledningsbundna störningar mellan 9 kHz och 200 MHz och utstrålade störningar mellan 9 kHz och 1 GHz.

De ledningsbundna mätningarna visade återkommande signaler med cirka 16 kHz mellanrum vid frekvenser under 1 MHz. Signalerna bedömdes sannolikt komma från växelriktarna.

Vid frekvenser under 1 MHz var störningsnivåerna högst när solcellsanläggningen producerade mest el. Vid högre frekvenser var sambandet med elproduktionen mindre tydligt.

Resultaten visar att även anläggningar utan effektoptimerare kan ge upphov till högfrekventa störningar, men också att störningarnas styrka varierar med frekvens, avstånd och anläggningens konstruktion.

Kan även grannfastigheter påverkas?

Solcellsanläggningarnas störningar behöver inte vara begränsade till den fastighet där anläggningen är installerad.

Eftersom byggnader är anslutna till gemensamma elnät finns tekniska möjligheter för högfrekventa störströmmar att spridas till andra fastigheter. Hur mycket som överförs beror bland annat på frekvensen, ledningarnas egenskaper, transformatorer och installerade filter.

Långa ledningar kan dessutom fungera som antenner och ge upphov till utstrålade elektromagnetiska fält.

Behov av bättre kontroll och förebyggande åtgärder

Solcellsanläggningar kan utformas så att de elektromagnetiska störningarna begränsas. FOI undersökningar visar att störningsnivåerna kan variera betydligt mellan olika installationer.

För att minska risken för störningar är det viktigt att välja utrustning med goda EMC-egenskaper, använda lämpliga filter, undvika onödigt långa kabelslingor och säkerställa korrekt installation.

Där trådlös kommunikation inte behövs kan trådbundna alternativ användas.

Det behövs också bättre kunskap om vilka störningar som faktiskt når bostäder och andra byggnader via det gemensamma elnätet.

Strålskyddsstiftelsen anser att det är angeläget att närmare undersöka solcellsanläggningars elektromagnetiska påverkan på boendemiljön. Särskilt angeläget är att mäta högfrekventa störningar inom hela området från några kilohertz till åtminstone 100 MHz, både i byggnader med solcellsanläggningar och i närliggande bostäder.

Mätningarna bör omfatta både störningar på elledningarna och elektromagnetiska fält i bostäderna samt jämförelser vid olika driftförhållanden.

De dokumenterade elektromagnetiska störningarna och rapporterna om hälsobesvär motiverar ytterligare undersökningar. För att få kunskap om hälsorisker krävs studier som kombinerar exponeringsmätningar med undersökningar av människors hälsa.

Källor

1. Linder S, Wiklundh K, Alexandersson M. Measurements of conducted and radiated emissions from solar panel installations. FOI-R–5308–SE. Totalförsvarets forskningsinstitut; 2022. https://foi.se/en/foi/reports/report-summary.html?reportNo=FOI-R–5308–SE
2. Linder S, Wiklundh K, Corrigan E. Mätningar av ledningsbunden och utstrålad emission från en solcellsinstallation. FOI-R–5569–SE. Totalförsvarets forskningsinstitut; 2024. https://www.foi.se/rapportsammanfattning?reportNo=FOI-R–5569–SE
3. Linder S, Eliardsson P, Komulainen A. Mätningar av ledningsbundna störningar i två solcellsanläggningar. FOI-R–5134–SE. Totalförsvarets forskningsinstitut; 2021. https://foi.se/rapporter/rapportsammanfattning.html?reportNo=FOI-R–5134–SE
4. Building Biology Institute. Electromagnetic Radiation and Residential Solar Electricity Systems. Faktablad. https://buildingbiologyinstitute.org/wp-content/uploads/2020/03/EMR_Factsheet_v2.0.pdf
5. Forsvarsmakten. Utredning av elektromagnetiska störningar. https://www.forsvarsmakten.se/siteassets/2-om-forsvarsmakten/dokument/rapporter/utredning-av-elektromagnetiska-storningar.pdf
6. Havas M, Olstad A. Power quality affects teacher wellbeing and student behavior in three Minnesota Schools. Sci Total Environ. 2008 Sep 1;402(2-3):157-62. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.04.046. Epub 2008 Jun 16. PMID: 18556048.