在气候变化的背景下，未来几年英国海上风能的能源供应比例有望显著提升。
作者
金伯利Tam
普利茅斯大学网络安全副教授
然而，最近的报告指出，海上风电场已遭受网络攻击的威胁。如果这些安全漏洞不被修复，可能会导致停电，影响医院等关键服务的正常运作。
艾伦图灵研究所的报告指出，成功的网络攻击可能会削弱公众对风能及其他可再生能源的信任。作者提到，人工智能(AI)有助于增强海上风电场抵御网络威胁的能力，但政府和行业必须迅速采取措施。
实际上，海上风电设施的偏远位置使其更容易受到干扰。相比之下，陆地涡轮机附近有办公室，便于现场检查。海上涡轮机通常需要特殊的远程监控和通信技术，这些复杂的解决方案更容易出现问题。
一种可以降低风力发电场网络攻击脆弱性的技术是基于异常的入侵检测。它利用人工智能的一个子集——机器学习，构建正常网络活动的模型，并识别可能表明网络攻击的异常活动模式。
另一种技术是预测性维护，依靠人工智能检测和标记IT系统及操作技术中的小漏洞，以便在问题扩大之前进行修复。
总体而言，这种增强的安全性和弹性可以通过智能自动化的方法来实现，该方法结合了人工智能和其他技术，以简化海上风电设施的操作。
黑客为何攻击风力发电场
大多数网络攻击出于经济动机，例如近年来针对NHS的勒索软件攻击。这类攻击通常会阻止用户访问计算机数据，直到支付赎金。
然而，能源设施等关键基础设施同样面临风险。对这些设施的网络攻击可能出于多种动机，其中一个重要原因是敌对国家希望破坏英国的能源供应，甚至影响公众信心。
在英国以外的海上风力发电场也遭遇了攻击。2021年，丹麦风力发电公司维斯塔斯遭受勒索软件攻击，导致其多个地点的IT系统被迫关闭以控制局面。
次年，德国风力发电公司德意志风力技术公司(Deutsche Windtechnik)也遭遇了类似攻击，迫使该公司关闭了7500台涡轮机中的2000台，以防止损坏。涡轮机通常会根据风速和方向调整运动，如果控制系统受到网络攻击，可能会对叶片造成压力和结构损坏。
在最坏的情况下，网络攻击可能导致风电场关键系统的功能丧失。如果海上风电场的网络攻击与其他能源设施的攻击相结合，可能会引发电力中断。
例如，医院失去电力供应可能导致生命危险。如果海上风电场的控制系统失灵，涡轮机叶片在风中移动过快，可能会对电机造成压力，甚至引发火灾，危及急救人员的安全。
这种攻击对公众对可再生能源信任的潜在负面影响是巨大的。在2021年德克萨斯州的“大冻结”期间，冬季寒冷导致停电和其他中断，一些批评人士将其归咎于冻结的风力涡轮机。
当时，德克萨斯州农业专员席德·米勒表示：“我们永远不应该在德克萨斯州建造另一个风力涡轮机。这个实验彻底失败了。”
然而，米勒的说法遭到了德克萨斯州电力可靠性委员会的反驳，该委员会负责运营该州的电网。报告指出，天然气、煤炭和核能系统的故障造成的停电数量几乎是风力涡轮机和太阳能电池板冻结的两倍。
气候挑战
公众和政策制定者对海上风电等可再生能源失去信心，可能会严重影响英国应对气候变化的努力。
英国已承诺到2050年实现净零排放，这意味着温室气体排放总量等于从大气中去除的排放量。
为了实现这一目标，国家必须摆脱对化石燃料的依赖，例如推广电动汽车，并确保家庭更加节能。但重要的一步是使英国的能源供应实现脱碳。
在普利茅斯大学，我们启动了一个名为Crown的项目，旨在提升海上风力网络的网络弹性。
该项目将支持海上风电技术及其控制网络的研究。研究人员将专注于了解这些风力发电场对网络攻击的脆弱性，并提升其安全性和抵御攻击的能力。
现在可能是分析和讨论如何减轻海上风电网络攻击威胁的最佳时机之一。早期的工程和操作尚未足够先进，无法探索风险；而如果再晚一点，多个计划中的项目可能会迅速安装基础设施，留下难以回顾性修复的漏洞。
金伯利·谭获得了艾伦·图灵研究所的资助。
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