De stille vraag: onderzoek naar geluidsoverlast in zonne-energiesystemen

Omdat zonnepanelen zonlicht omzetten in elektriciteit, doen ze dit geruisloos, omdat ze geen bewegende delen hebben. De primaire geluidsbron (vaak de enige geluidsbron) in een goed functionerend PV-systeem is afkomstig van de omvormer, die de opbrengst van het zonnepaneel (gelijkstroom) omzet in de wisselstroom die we in woningen en bedrijven gebruiken.

Omvormers maken op twee manieren geluid: via hun interne koelventilatoren en door elektromagnetische straling (inductoren en transformatoren). Wanneer een omvormer in werking is, kan deze het karakteristieke zoemende of zoemende geluid afgeven wanneer hij zichzelf actief moet koelen op een warme, zonnige dag met een hoge stroomopwekking. Het operationele geluidsniveau voor de meeste moderne residentiële-omvormers ligt tussen 40 en 60 decibel (dB). Ter referentie: 40 dB is vergelijkbaar met het geluid dat wordt geproduceerd door een werkende koelkast, terwijl 60 dB vergelijkbaar is met het geluid van normale menselijke gesprekken.

Een belangrijke kwestie in deze kwestie betreft het verschil tussen de wetten die het gebruik van geluid regelen en de effecten die hard geluid heeft op het welzijn-van de bewoners. Hard geluid dat 'wettelijk aanvaardbaar' is, kan en veroorzaakt nog steeds een ongemakkelijke en zelfs schadelijke overlast. En dit voorbeeld uit de echte-wereld illustreert dat perfect.

Inwoners van Yang County, China, dienden tijdens een derde- centrale milieu-inspectie een klacht in over het 'huidige geluid' van de omvormers van een zonnepark in de buurt van Yang County. Een monitoringtest van een derde partij bevestigde dat het geluidsniveau op de locatie van de klacht 46 decibel bedroeg en voldeed aan de nationale normen. Niettemin waren de langdurige geluiden met een lage frequentie nog steeds aantoonbaar ontwrichtend voor de levens van de omliggende dorpsbewoners.

Hieruit blijkt het uitgangspunt dat het voldoen aan de norm niet betekent dat er geen verstoring is veroorzaakt. Om te beginnen weigerde het bedrijf een stap verder te gaan vanwege de kosten; de moeilijkheid van het beoordelen met behulp van hun fabrieksmodel; of de gevolgen. Eenmaal geïnformeerd dat dit een probleem zou kunnen zijn voor de autoriteiten; het bedrijf begreep dat ook zij een verantwoordelijkheid jegens het publiek hadden. Ze gingen van het voldoen aan de norm tot het beoordelen van het fabrieksmodel en het vrijwillig installeren van geluidsisolatie op hun individuele omvormers grenzend aan gevoelige gebieden.waardoor verstoring volledig wordt geëlimineerd.

In de context van de geluidsregelgeving met betrekking tot industriële apparaten (waaronder ook omvormers voor PV-systemen) in verschillende delen van de wereld, willen we opmerken dat in het volgende deel van dit artikel een vorm van geluidsregelgeving in China wordt besproken.
De 'Wet ter beheersing van milieugeluidsvervuiling' vereist bijvoorbeeld dat de exploitant van het geluid-emitterende PV-systeem de nodige maatregelen neemt om de geluidseffecten op de omgeving te verminderen.
Bepaalde specificaties zoals GB 3096-2008 bieden ook wettelijke beperkingen voor geluidsemissies. De volgende normen (ook wel praktijkcodes genoemd) beperken het geluid overdag in woonwijken tot 55 – 60 dBA, en de nachtelijke limieten liggen rond de 45 – 50 dB.
Het niet naleven van de eerdere normen kan consequenties hebben. Lawaai-emitterende PV-systemen zullen leiden tot mogelijke handhavingsmaatregelen door de provinciale milieubeschermingsdiensten, zoals een administratief bevel om het lawaai te stoppen, of civiele rechtszaken waarin schadevergoeding en voorlopige voorzieningen worden geëist namens de getroffen slachtoffers.

Zowel spelers uit de sector als toezichthouders zijn zich bewust van deze problemen. De nadruk ligt op het afwenden van passieve naleving en naar proactieve verantwoordelijkheid. Voor fabrikanten en installateurs verschijnen er enkele binnenkort-best practices-:

 Technologie en productspecificaties: Fabrikanten zijn actief bezig met het ontwerpen van stillere omvormers. Sommige van de meer geavanceerde modellen maken nu bijvoorbeeld gebruik van siliciumcarbidecomponenten om de efficiëntie te verbeteren en de warmteontwikkeling te verminderen, een verbeterd thermisch beheer om de behoefte aan luidruchtige ventilatorkoeling te verminderen, en geluiddempende behuizingen.

 Ontwerp en installatie: Programmeurs hebben opties als het gaat om de planning van hun projecten. Omvormers kunnen uit de buurt van slaapkamerramen of in de buurt van niet-gevoelige ruimtes in het pand worden geïnstalleerd. Voor grotere projecten is het belangrijk om te zoeken naar potentiële locaties die zich op een redelijke bufferafstand van nabijgelegen woningen bevinden.

 Actief beheer en onderhoud: Wijzigingen na installatie zijn mogelijk, zoals in Yang County wordt aangetoond door de constructie van barrières of omheiningen die over bestaande installaties worden geïnstalleerd. Bovendien kan eenvoudig beheer in het veld ook routineonderhoud omvatten, omdat elk ongewoon geluid een ernstiger defect signaleert: een defecte ventilator, een losse paneelstructuur of de ouderdom van de geïnstalleerde systemen.

Het door zonne-energie geproduceerde geluid is gering in het grotere geheel van energie. Vergeleken met het voortdurende geluid van een elektriciteitscentrale op fossiele brandstoffen of het geluid dat wordt gegenereerd door de mechanische en aerodynamische bewegingen van een windturbine; het volume uit zonne-energie is triviaal. Bovendien zijn omvormers voor zonne-energie, vergeleken met de bovengenoemde technologieën, doorgaans stil na zonsondergang als de zon ondergaat.

De meeste bezorgdheid over geluidsoverlast bij PV-systemen is een legitieme zorg die kan worden aangepakt. Het is geen tekortkoming van de technologie, maar het resultaat van nauwkeurig systeemontwerp, een grotere toewijding aan locatieopties, de ethische verplichting buiten de juridische zorgen voor de gemeenschap, en ook binnen voortgezet onderzoek om het systeem meer stil te maken. Naarmate de energietransitie voortduurt, moeten we deze lokale en omstreden gevolgen direct en transparant aanpakken om het noodzakelijke vertrouwen in de bevolking op te bouwen voor een schone energietoekomst. We zijn niet alleen op zoek naar schone energie, maar ook naar de mogelijkheid om veilig met die energie om te gaan.