Větrné elektrárny na moři bývají fyzicky vzdálenější a z technického hlediska složitější než větrné elektrárny na pevnině. Pro provoz a komunikaci se systémy na pevnině potřebují rozsáhlejší infrastrukturu, která je činí zranitelnějšími. Podrobnosti přináší magazín Interesting Engineering.
Větrná energie je klíčovou součástí celosvětového přechodu na obnovitelné zdroje, protože nabízí čistou a dostupnou alternativu k fosilním palivům. Větrné elektrárny však nejsou imunní vůči kybernetickým hrozbám a zejména ty na moři čelí jedinečným výzvám a zranitelnostem.
Nová studie vědců z Concordia University a společnosti Hydro-Quebec, prezentovaná na mezinárodní konferenci IEEE 2023 o komunikačních, řídicích a výpočetních technologiích pro inteligentní sítě ve skotském Glasgow, zkoumala potenciální rizika a dopady kybernetických útoků na větrné farmy na moři.
Větrné farmy na moři jsou složitější
Studie se zaměřila především na větrné farmy, které využívají vysokonapěťové stejnosměrné připojení s měničem napětí (VSC-HVDC), jež se stává preferovanou možností přenosu energie z větrných elektráren na moři do distribuční energetické sítě. VSC-HVDC používá invertory, které mění střídavý proud, vyrobený větrnými elektrárnami, na stejnosměrný proud a pak zpět na střídavý proud pro distribuci do elektrické sítě.
„Větrné farmy na moři jsou složitější a vzdálenější než na pevnině a vyžadují rozsáhlejší kyberinfrastrukturu pro provoz a komunikaci se systémy na pevnině, údržbářskými plavidly, inspekčními drony a dalšími turbínami,“ vysvětluje hlavní autor studie doktorand Juanwei Chen.
„Tím jsou více vystaveny možným kybernetickým útokům, které by mohly ohrozit jejich senzory a vnést do systému chybné údaje. To by mohlo způsobit elektrické poruchy a oscilace výkonu, které by dokázaly ovlivnit stabilitu celé energetické sítě,“ dodává Chen.
Simulace ukázala rizika a nedostatky
Vědci použili pro analýzu dopadů kybernetických útoků na větrné farmy na moři simulovaný model. Zjistili, že by tyto útoky mohly vyvolat nedostatečně tlumené oscilace výkonu, které by mohly být zesíleny systémem HVDC a rozšířit se až do hlavní sítě. To by následně mohlo způsobit výpadky proudu nebo poškození zařízení.
Studie rovněž naznačuje, že k prevenci nebo zmírnění kybernetických útoků může být zapotřebí více než stávající ochranné mechanismy určené k řešení fyzických poruch. Vědci proto doporučují vyvinout nové kyberneticky odolné strategie řízení a obrany pro větrné elektrárny na moři a zvýšit povědomí a vzdělání provozovatelů a inženýrů v oblasti kybernetické bezpečnosti.
„S tím, jak postupujeme v integraci obnovitelných zdrojů energie, je nezbytné si uvědomovat, že se pouštíme na neprobádané území s neznámými zranitelnostmi a kybernetickými hrozbami,“ říká Chen. „Doufáme, že naše studie zvýší povědomí a bude inspirací pro další výzkum tohoto důležitého a aktuálního tématu.“