進入6月,以“防風險、除隱患、遏事故”為主題的“安全生產月”和“安全生產萬里行”活動在全國拉開序幕。對于電網企業,安全是必須堅守的。當前,全球電力發展面臨的環境越來越復雜。本文結合近年來重大停電事故,剖析電網發展面臨的新局面和風險點,并結合專家觀點提出應對建議。
今年6月是全國第十八個“安全生產月”,各行各業都要開展相關安全生產活動。電網企業擔負著保障生產生活用電、支撐經濟社會發展的重任,更是要始終把安全放在第一位。
然而,不容忽視的是,自本世紀以來,全世界范圍內共發生過20多起大面積、長時間的重大停電事故。大停電所到之處一片狼藉,對于任何一個國家或者區域來說,都是難以承受的。
事故帶給我們的,除了重大損失和慘痛教訓,更多的是警示和思考。穿透事故表象去究其本質,停電事故的發生絕不是一次簡單的偶然事件,而是外因和內因的綜合產物。事故折射出目前全球電力發展面臨的復雜環境,也給國際社會敲響了警鐘,提醒我們只有防御在前,才能從容應對瞬息萬變的電網發展新局面。
全球范圍內電網安全面臨新挑戰
近年來,新一輪科技革命和產業變革重塑全球經濟結構,深刻影響著能源電力和經濟社會發展,技術之間交叉融合,產業界限越來越模糊,互聯網與傳統產業跨界融合已是大勢所趨。“互聯網+”智慧能源新技術、新模式和新業態飛速發展,新的電網安全風險也隨之出現,給電網安全穩定運行帶來了巨大挑戰。
2015年年末,烏克蘭發生了世界首例因遭受黑客攻擊而引起的大面積停電事故,直接暴露出互聯網時代電網的巨大安全隱患。伴隨互聯網技術不斷發展,能源行業信息化程度提升,能源電力行業已成為網絡攻擊的目標之一。
電網遭受黑客攻擊,會造成大面積停電、信息外泄等風險,也會帶來巨大經濟損失。2015年7月,劍橋大學風險研究中心與保險公司Lloyd發布報告顯示,每破壞50個向電網供電的發電機,就會導致高達2430億美元至1萬億美元的經濟損失。
從全球范圍看,暴露在互聯網環境下,電網運行的哪些環節容易成為黑客攻擊的“高危地”呢?
首當其沖的是供應鏈!度A爾街日報》今年1月10日的文章指出,俄羅斯黑客頻繁攻擊美國電網系統,很多人并不是正面入侵公用事業公司,而是把目標對準防護措施更薄弱的電網承包商。通過這些小立足點,黑客沿著供應鏈往上爬。報道稱,俄羅斯黑客試圖滲透美國至少24個州、乃至加拿大和英國的電網,數百家小型承包商受到襲擊,其中不乏為美軍提供緊急電力系統的企業。
用電終端也存在被黑客攻擊的潛在風險。比如分布式電源、電動汽車、智能電表等,運營主體繁多、應用場景復雜,增加了被惡意滲透或監聽、控制的可能性。與此同時,當大量智能表計、智能終端接入,網絡邊界向用戶側延伸,極大提高了用戶用電便捷性,系統中存儲的電網網架、地理信息坐標、用戶信息等重要敏感數據,也存在著信息泄露、非法接入和被控制的風險,進一步加大了個人隱私信息保護、跨境數據安全防護等方面的難度。
“互聯網+”智慧能源的飛速發展,僅僅是出現新的電網安全風險的原因之一。從能源電力角度出發,近年來,全球可再生能源發展迅速,已成為全球最大新增電源來源。風電、光伏發電等具有隨機性、波動性和反調峰特性,且大量使用電力電子元件,大規模集中并網也給電力系統安全運行帶來了不小的難題。
與此同時,經濟發展背景下的電力負荷變化導致的用電側的不確定性,以及分布式電源、儲能系統、微電網的普遍應用,使得用電特征不斷變化,增大了需求側管理難度,也給電網運行技術和方式帶來了壓力。
新形勢下,種種安全風險是對電網的巨大挑戰。如何化解風險、應對挑戰,才是接下來的重大課題。
居安思危:不斷提升駕馭大電網的能力水平
盡管我國在過去十幾年時間里從未發生過一次大停電事故,但全球范圍內的重大停電事故和新形勢下電網面臨的安全風險,共同警示我們要居安思危,積極應對各種風險,保障電網運行安全。
電網是一個技術精密、標準嚴格的龐大系統。發、輸、配、變、用、調度,環環相扣,容不得一絲馬虎和松懈。加強電網安全,防范潛在風險,首先要全盤考慮,在規劃階段就打下堅實基礎。
中國科學院院士周孝信表示,大停電給我國電力發展的啟示之一就是必須做好通盤、統一的電力系統規劃。
以今年3月的委內瑞拉大停電為例!斑@次事故之所以持續時間長、負面影響大,其中一個原因就是電網呈現從東往西的‘長鏈條’狀,未行成閉環,在長距離輸電過程中容易產生連鎖問題!眹W能源研究院有限公司電網發展綜合研究所所長韓新陽說,“不同的是,我國的環狀電網,即使有一回線路發生故障,電網也能快速轉移負荷,不會將事故放大。這樣的電網無疑是堅強可靠的。”他說,堅持實行統一規劃、統一建設、統一管理、統一調度,堅持輸配一體化、電網調度一體化、城鄉電網一體化,是我國電網安全穩定運行的寶貴經驗,也是電網防范新風險點的重要基礎保障。
除了在面上做好統一規劃,還要格外注意點面結合。采訪中,韓新陽告訴記者,考慮到電力系統基礎設施和信息系統更加開放,分布化程度更高,重要通道和關鍵節點、特大城市、重要基礎設施和電力用戶的安全防護,也都面臨著信息泄露、非法接入和被控制的風險。電網信息安全防護亟待升級。
這意味著,應當優化網絡安全頂層設計,始終堅持網絡安全與信息系統建設同步規劃、同步建設、同步使用,將網絡安全工作納入電力安全生產管理體系和信息化建設和運維全過程,并始終注意網絡物理隔離。同時不斷深化網絡信息安全的新技術應用,推進網絡安全自主可控。
做好“硬件”安全防護的同時,也離不開“軟件”的優化升級。網絡信息安全專業人才的培養,從業人員安全意識的增強、技防能力的提升,都將為網絡信息安全多上一道保險。
“回過頭來從能源電力自身發展看,新能源發展帶來的電網安全穩定風險,是需要整個電力系統實現綜合協調和資源優化配置的問題!眹W能源研究院新能源與統計研究所所長謝國輝認為,必須要有一個良好的電源結構,在此基礎上制訂嚴格的并網技術標準和管理規范,建設堅強可靠電網,調動更廣泛的需求側資源參與系統平衡調節,以此來提高電力系統接納新能源能力。
“基于此,為實現新能源與電網的協調發展,必須打好包括技術、管理和政策在內的‘組合拳’,形成統籌協調的‘綜合解決策略’;舅悸泛椭攸c是加強新能源技術創新,建設電網友好型新能源廠,構建新能源友好型電力系統,以及強化政策引導和管理!敝x國輝說。
總而言之,堅守電網安全這條紅線,要從各方面加大投入、加強防范,筑牢安全基礎,堅持預防為主,真正實現電網安全可控、能控、在控。