S obzirom na velike površine koje zauzimaju, solarne elektrane se čine kao lahke mete za neovlaštene upade i potencijalne štete. I upravo zbog veličine, njihova opsežna infrastruktura zahtijeva pažljiv izbor tehničkih rješenja kako bi se osigurala dugoročna efikasnost i pouzdanost
Piše: Nermin Kabahija; E-mail: redakcija@asadria.com
Tehnologija dobijanja električne energije iz sunčeve svjetlosti u svijetu je poznata i popularna decenijama. Sunce kao nepresušan izvor energije isijava ogromne količine svjetlosti, koja u maloj ali i više nego dovoljnoj količini dolazi do naše planete, gdje pokreće i održava kompletan život. Solarna energija spada u obnovljive izvore energije. Ona je čista i ekološki potpuno prihvatljiva jer ne stvara emisije stakleničkih gasova ili drugih tvari koje zagađuju planetu i zbog toga je sve popularnija kao alternativa tradicionalnim izvorima energije koji koriste fosilna goriva.
Proizvodnja energije
Korištenje ove obnovljive energije u svrhu proizvodnje električne energije odavno privlači naučnike i industriju, pa možemo reći da je u pitanju i pomalo zastarjela tehnologija. Električna energija iz sunca sa danas dobija na dva načina. Prvi je putem fotovoltaičnih ćelija unutar solarnih panela koje hemijskom reakcijom iz svjetlosti direktno proizvode električnu energiju. Drugi način je termalnim putem preko tzv. solarnih kolektora i ogledala. Preko njih se usmjerena svjetlost koristi za zagrijavanje tekućine, najčešće solne otopine, koja grije kotlove vode, nakon čega se pokreću turbine i generatori.
Zanimljivo je da solarni paneli proizvode isključivo istosmjernu struju, koja se za dalju upotrebu mora pretvarati, dok se termalnim putem direktno dobija naizmjenična struja. Uređaji za pretvaranje istosmjerne struje iz solarnih panela u naizmjeničnu struju, kakva se koristi u domaćinstvima i industriji, zovu se inverteri i predstavljaju srce svake solarne elektrane. Solarnim kolektorima inverteri nisu potrebni. Također, dva su najčešća načina instalacije solarnih panela: on-grid i off-grid. Kako samo ime kaže, on-grid sistem solarnih elektrana podrazumijeva instalaciju koja se konektuje na postojeću lokalnu elektroenergetsku mrežu, kojoj isporučuje kompletnu proizvedenu struju. Off-grid sistem nije konektovan na energetsku mrežu i proizvodi električnu energiju isključivo za vlastite potrebe nekog objekta. Ovi sistemi obično dolaze s baterijama, koje pohranjuju višak proizvedene energije kako bi se mogla koristiti kad sunce zađe.
Kako stojimo sa solarnom energijom?
Jadranska regija ima odlične uvjete za korištenje solarnih resursa zbog svoje geografske pozicije i povoljnih klimatskih karakteristika. Ovi dijelovi Evrope imaju visoku sunčanu insolaciju tokom većeg dijela godine, što znači da primaju relativno velike količine sunčeve energije. Većina područja ima relativno malu nadmorsku visinu s malo prirodnih prepreka koje bi mogle zakloniti sunce, i to olakšava prikupljanje energije. Međutim, u Jadranskoj regiji do razvoja ovih projekata dolazi tek negdje 2010. godine, kada kreće i prva masovnija ekspanzija u izgradnji. Tome je kumovalo usvajanje i usaglašavanje zakonskih regulativa sa zakonima Evropske unije o obnovljivim izvorima energije, gdje su se zemlje članice, ali i one koje to žele biti, obavezale na odbacivanje fosilnih goriva i povećanje proizvodnje struje iz tzv. zelenih ili čistih izvora. Ipak, tek nakon pandemije dolazi do naglog otvaranja regionalnog tržišta el. energije, pojave berzi i većih otkupnih cijena za ovu vrstu energije, što je dovelo i do prave eksplozije ovih projekata u regiji. Danas imamo izgrađeno nekoliko hiljada solarnih elektrana različitih veličina, od 10 kW do 80 MW instalirane snage.
Kako zaštititi solarne elektrane?
Solarne elektrane se najčešće instaliraju na zemlji i obično zauzimaju površinu od nekoliko hiljada do nekoliko stotina hiljada kvadratnih metara. S obzirom na to, čine se kao lahke mete za neovlaštene upade i potencijalne štete, a jedan od ključnih razloga za zaštitu je njihova osjetljivost na različite vanjske prijetnje, uključujući vandalizam, krađu i vremenske nepogode. Upravo zbog svoje veličine, njihova opsežna infrastruktura zahtijeva pažljiv izbor tehničkih rješenja kako bi se osigurala dugoročna efikasnost i pouzdanost. Najčešći sigurnosni sistemi koji se koriste za zaštitu solarnih elektrana danas uključuju prvenstveno fizičke barijere u vidu ograda i zidova oko perimetra elektrane koji imaju zadatak da spriječe neovlašten pristup. Tu su zatim alarmni sistemi sa senzorima pokreta te videonadzor.
Primjena ovih sigurnosnih mjera osigurava ne samo fizičku zaštitu solarnih elektrana već i očuvanje njihove funkcionalnosti i efikasnosti, što je ključno za održavanje pouzdanih izvora energije u budućnosti. Važnost internetske konekcije za zaštitu solarne elektrane također se ne može zanemariti. Kroz stabilnu i sigurnu internetsku vezu solarne elektrane mogu koristiti napredne nadzorne i kontrolne sisteme koji omogućavaju daljinsko praćenje i upravljanje, što pomaže u pravovremenom otkrivanju i reakciji na potencijalne sigurnosne prijetnje. Tamo gdje nema klasične broadband konekcije, internet se osigurava putem 4G modema ili mobilnog interneta.
Najčešći sigurnosni sistemi koji se koriste za zaštitu solarnih elektrana su fizičke barijere u vidu ograda i zidova oko perimetra, alarmni sistemi sa senzorima pokreta te videonadzor
Proaktivna zaštita iz Axisa
Brojni svjetski proizvođači sigurnosne opreme nude rješenja za zaštitu solarnih elektrana. Jedan od njih je i Axis Communications. Njihova rješenja spajaju napredne senzore s vizuelnom potvrdom i zvučnicima, tako da je moguće efikasno nadzirati i velike perimetre s udaljenih lokacija – i to s jednim uređajem koji igra višestruke uloge. Jedan Axisov sistem može pokriti svaki aspekt zaštite aktivnosti na solarnoj farmi, a dokazan kvalitet njihovih proizvoda znači da ćemo manje trošiti na održavanje i popravke. Rezultat je produktivna solarna farma, koja nudi i brži povrat investicije.
Kako sistem radi?
Axisov mrežni videonadzorni sistem spaja vrhunski hardver sa snažnom analitikom kako bi zaštitio lokaciju te potvrdio i klasificirao potencijalne prijetnje duž perimetra. Sistem koristi kombinaciju termalnih i PTZ kamera postavljenih direktno uz ogradu, koje posjeduju automatsko praćenje i omogućavaju vizuelnu potvrdu, identifikaciju svih prijetnji, uz naprednu analitiku – kao i radar te senzore pokreta za aktivaciju alarma. U slučaju sumnjive aktivnosti, senzori pokreta, također postavljeni duž ograda, aktiviraju odvraćajuće mehanizme poput alarma s prethodno snimljenim ili uživo emitiranim glasovnim porukama (putem zvučnika) i svjetlima koja se mogu aktivirati automatski ili ručno.
Ukoliko želimo odbiti potencijalne provalnike i prije nego što se približe našem objektu, Axis preporučuje i uključivanje radara u svoje rješenje. “Uparivanjem s PTZ kamerama i odvraćajućim mehanizmima poput alarma, svjetla ili glasovnih poruka, radar se čini kao veoma ekonomično rješenje. On se može koristiti i kao dopuna termalnim kamerama kako bi se upozorenje o potencijalnom upadu dobilo mnogo ranije i daleko izvan tradicionalnog perimetra”, navode iz te kompanije. Radar s ugrađenom analitikom ima nisku stopu lažnih alarma, a posebno kada se kombinira s termalnim kamerama. On može tačno otkriti, klasificirati i pratiti ljude i vozila, pružajući precizne detalje o njihovoj udaljenosti i brzini.
“Sveobuhvatna Axisova sigurnosna rješenja osiguravaju perimetre i osjetljiva materijalna i tehnička sredstva, uprkos činjenici da se solarne farme često nalaze na udaljenim lokacijama i da su opskrbljene minimalnim osobljem. Napredna analitika, mrežni audio za komunikaciju u stvarnom vremenu i zavidna kvaliteta videa za forenzičke svrhe pomažu da otkrijete, provjerite, klasificirate, identificirate, pratite i odvratite uljeze, uz manje lažnih alarma, čak i tokom izazovnih svjetlosnih i vremenskih uslova. S detaljnim uvidom u stanje na terenu koji pružaju Axisova rješenja možete djelovati ne samo brzo već i inteligentno”, ističu iz ove kompanije.
Uparivanjem s PTZ kamerama i odvraćajućim mehanizmima poput alarma, svjetla ili glasovnih poruka, radar se čini kao veoma ekonomično rješenje. On se može koristiti i kao dopuna termalnim kamerama kako bi se upozorenje o upadu dobilo ranije i daleko izvan tradicionalnog perimetra
Ukoliko su videomaterijali forenzičkog kvaliteta, to znači da je moguće istražiti incidente nakon događaja i prikupiti dokaze u svrhu pokretanja krivičnog procesa. Kamere opremljene analitikom za prepoznavanje registarskih tablica omogućavaju automatsko odobravanje pristupa vozilima, praćenje vremena provedenog na mjestu i vođenje evidencije posjetilaca. Pristup je moguće kontrolisati i pomoću mrežnih interfona. Koristeći mogućnosti dvosmjerne komunikacije, operateri mogu direktno razgovarati s osobama na terenu kako bi zaštitili svoje ljude, osigurali pridržavanje sigurnosnih propisa i dostavili upute u slučaju hitnih situacija.
Optimiziranje proizvodnje
Axisova mrežna rješenja s inteligentnom analitikom pomažu vlasnicima elektrana i tako što podržavaju prediktivno održavanje i pravovremene popravke, čime utječu na produženje vremena trajanja opreme. Pravovremeno uočavanje potencijalnih problema može spasiti opremu od većeg kvara, a vlasnike od komplikacija s isključivanjem elektrane i prekidom proizvodnje. S Axisovim termalnim kamerama moguće je održavati kontinuitet rada elektrane budući da one prate i identificiraju pregrijavanje opreme poput panela, kablova, baterija i transformatorskih stanica, minimizirajući tako rizik od požara, a omogućavajući brzu reakciju. “Lociranjem neočekivano toplih ili hladnih područja na solarnim panelima ove kamere pomažu u dijagnosticiranju smanjene efikasnosti elektrane te daju signal vlasniku da reaguje. PTZ kamerama moguće je pratiti položaj pokretnih panela (panela sa trackerima), tako da uvijek možemo poslati servisere ukoliko vizuelno uočimo problem”, kažu iz Axisa te napominju kako potvrdu da je posao obavljen ekipe mogu poslati i putem njihovih nosivih kamera, a ti snimci se kasnije mogu koristiti i za interne obuke ekipa.
Senstarova sigurnosna rješenja
Kanadski Senstar također ima bogat portfolio rješenja za zaštitu perimetra solarnih farmi i elektrana. Kompanija je specijalizirana za sigurnosne tehnologije s fokusom na sisteme za detekciju upada u perimetar i sisteme za upravljanje videonadzorom. Osnovan 1981. godine, Senstar donosi više od četiri decenije iskustva u zaštiti kritične infrastrukture, uključujući i energetska postrojenja, transportne mreže i industrijske lokacije. “Solarne farme i elektrane su kritični infrastrukturni objekti podložni krađama, vandalizmu i terorističkim napadima. Vlasnici mogu bolje zaštititi svoje resurse i osoblje od potencijalnih prijetnji korištenjem naših rješenja za zaštitu perimetra. Zaštita perimetra je sveobuhvatan i integrisan pristup sigurnosti koji uključuje fizičke, virtuelne i logičke mjere sigurnosti”, kažu iz Senstara. Oni smatraju da je višeslojni pristup neophodan za zaštitu velikih solarnih farmi i drugih komponenti energetskih mreža te da razumna kombinacija sigurnosnih tehnologija predstavlja jedino isplativo rješenje za sve kritične elemente mreže.
Šta nude Axisova rješenja za solarne farme?
Već smo rekli da se Axisova rješenja sastoje se od IP vizuelnih i termalnih kamera, radara, kontrole pristupa i audioopreme. Opremljeni inteligentnom analitikom, Axisovi proizvodi podržavaju otvorene industrijske standarde i interfejse, pa ih je lako integrisati s drugim IP sistemima, a istovremeno su skalabilni. Termalne kamere dolaze sa Zipstream tehnologijom, koja u prosjeku omogućava 50% manje zahtjeva za pohranom i propusnošću, dok su ostale IP kamere dovoljno kvalitetne da izdrže izazove okoline, a pružaju izvrstan kvalitet slike u zahtjevnim uslovima. Lightfinder tehnologija pruža video visoke rezolucije u koloru s minimalnom zamućenošću slike čak i u mraku. Mrežni zvuk, pri čemu je svaki zvučnik potpuno audiorješenje, dolazi s PoE napajanjem, dok se inteligentna analitika temelji na otvorenim standardima i podržava ACAP fleksibilnu platformu, koja partnerima kompanije olakšava isporuku aplikacija prilagođenih njihovim specifičnim potrebama.
Sistematski pristup
Iz Senstara dalje kažu da je neophodan sistemski pristup za postizanje sigurnosti solarnih farmi i elektrana. On u prvome redu podrazumijeva odvraćanje kao vid izbjegavanja incidenata i uvijek je, zapravo, i najbolji ishod. Zatim slijedi detekcija, koja može pouzdano otkriti mjesta upada, pa odgoda kroz detekciju na perimetru, što će pružiti dodatno vrijeme za procjenu i reakciju sigurnosnog osoblja. Zahvaljujući integraciji sistema za upravljanje videozapisima sa senzorima na perimetru, procjena će maksimizirati uvid u stvarnu situaciju i zajedno s komunikacijom dovesti do reakcije i angažovanja ekipa na mjestu događaja.
Zaštita perimetra uz FlexZone
FlexZone senzori za lociranje montiraju se na ogradu. Precizni su i isplativi, jednostavni za instalaciju te prilagodljivi i skalabilni za bilo koju veličinu perimetra. U ponudi su i FiberPatrol FP400 optički senzori, koji se također montiraju na ogradu i koji su otporni na elektromagnetne smetnje i munje, što je veoma važno za objekte ove veličine. Senstar nudi i Symphony VMS, skalabilan i povoljan softver za videonadzor s analitikom koji omogućava praćenje ljudi i vozila na otvorenom te automatsko praćenje PTZ kamera.
Upravo FlexZone štiti prilaze Tázlár Solar Parku, najvećoj solarnoj elektrani u Mađarskoj, koja se prostire na stotinjak hektara i posjeduje instaliranu snagu od 60 MW. Kako bi zaštitio perimetar solarne elektrane od 7 km od krađe i vandalizma, integrator STYX Sicherheitstechnik, dugogodišnji partner Senstara, osigurao je zavarenu mrežastu ogradu sa FlexZone senzorom za detekciju upada. Senzor je integrisan s PTZ kamerama, koje se usmjeravaju ka tački detekcije u slučaju alarma. “FlexZone je jednostavan za instalaciju i rad, isplativ i, najvažnije, pouzdan u otkrivanju i lociranju pokušaja upada. S punim povjerenjem ga preporučujemo našim klijentima za zaštitu njihovih ključnih resursa”, rekao je René Steinkellner, izvršni direktor STYX Sicherheitstechnika.
Napad na srce elektrane
Već smo rekli da je inverter najvažniji dio svake solarne elektrane. Osim što pretvara istosmjernu struju (DC) u naizmjeničnu (AC), on predstavlja hardversko i softversko srce elektrane. Inverter uvezuje grupe panela, kontrolira izlaznu snagu i obračunava njihovu proizvodnju, ali i komunicira sa svim uređajima unutar i izvan mreže te šalje i prima sve podatke i naredbe od krucijalne važnosti za rad elektrane. Neki inverteri se direktno mogu spajati na mrežne rutere, a nekima je za daljinski pristup i nadzor ipak neophodan i web logger. Kako god, daljinski pristup zahtijeva internet, a internet znači i mogućnost kibernetičkog napada. Nažalost, energetski sektor širom svijeta već je doživio ozbiljne cyber napade u prošlosti, što ukazuje da nas slično očekuje i u budućnosti.
U maju 2021. jedan takav napad na Colonial Pipeline u Texasu doveo je do zatvaranja naftovoda te nestašice i povećanja cijena benzina, što je potaknulo i paničnu kupovinu na pumpama, posebno u teško pogođenim južnim američkim državama. Ukrajina je 2015. godine doživjela prvi poznati cyber napad na električnu mrežu, koji je izazvao prekide na 30 trafostanica i ostavio oko 230.000 ljudi bez struje nekoliko sati. Ljudi koji posjeduju off-grid solarne sisteme obično bi profitirali od takvih situacija jer su u stanju održavati dotok struje. Ali, baš kao i on-grid solarni sistemi, nisu u potpunosti imuni na rizik od cyber napada ukoliko nemaju odgovarajuću zaštitu.
Koje su tehnologije podložne cyber napadima?
“Kibernetički napadi se u principu koncentrišu na informacijsku tehnologiju (IT), tj. softver koji pohranjuje, šalje ili preuzima informacije. No, hakeri sve više ciljaju i operativnu tehnologiju (OT) – hardver i softver koji nadzire i kontroliše uređaje, posebno kako ova tehnologija postaje šire dostupna i izložena internetu”, kaže Mahir Jabandžić, izvršni direktor firme EMY iz Zenice, koja se dugi niz godina bavi projektovanjem i izgradnjom solarnih elektrana u Bosni i Hercegovini. Jabandžić posebno naglašava kako je EMY na tom tržištu prisutan od 2011. godine, da u svom porfoliju ima više od tri stotine izgrađenih solarnih elektrana, ali da se do sada još nije susreo s problematikom cyber napada. “Mi se u dosadašnjem radu zaista nismo susretali s kibernetičkim napadima, gašenjima ili hakerskim preuzimanjima elektrana, a u ovome smo poslu jako dugo. Praktično smo pioniri na tržištu solara u Bosni i Hercegovini. Možda je to zbog toga što smo relativno malo tržište, pa nismo previše zanimljivi hakerima”, kaže Jabandžić.
Tokom cyber napada na solarne elektrane haker bi teoretski mogao preuzeti kontrolu ciljajući na invertere, budući da su oni praktično dio interneta stvari, a kroz pristup ruteru mogao bi pogasiti i kompletnu odbranu elektrane. “Ako bi hakeri preuzeli kontrolu nad inverterima, zasigurno bi mogli smanjiti izlaznu snagu sistema, ugasiti eventualnu limitaciju elektrane ili čak potpuno zaustaviti njen rad. Također, ako solarni sistem skladišti električnu energiju, na udaru bi se mogle naći i baterije, kojima bi prijetila opasnost od preopterećenja. Međutim, ukoliko gledamo veće naponske nivoe, jasno je da bi napadi na više solarnih sistema mogli izazvati i nestabilnost mreže”, upozorava Jabandžić.
Kako se zaštititi?
Na pitanje kako se zaštititi od cyber napada i šta proizvođači solarne opreme nude za tu namjenu, izvršni direktor firme EMY u prvi plan ističe izbor pouzdanih brendova. “U svakom slučaju, preporuka je da se kupuju inverteri od provjerenih proizvođača poput Huaweija, Froniusa, SMA i sličnih. Ovi proizvođači nude pouzdana softverska rješenja i aplikacije koje uspješno štite te proizvode. Druga bitna stvar u zaštiti svakako su jake šifre. Nemojte nikada prilikom konfiguracije invertera ostavljati šifre proizvođača. Neka vaše šifre budu jake i komplikovane. I treća stvar, ukoliko su inverteri dio vaše mreže, zaštitite se pouzdanim hardverskim rješenjima rutera i switcheva koja nude visok nivo zaštite, od antivirusa do firewalla i drugih sigurnosnih protokola. Bitno je i pravovremeno ažuriranje sistema, gdje do izražaja ipak dolaze brendirana rješenja koja sam ranije spomenuo”, zaključuje Jabandžić te napominje kako se i sigurnosna obuka osoblja ne bi trebala zanemarivati. Za kraj treba reći da ove mjere opreza nisu nužne, ali mogu pružiti mir investitorima i vlasnicima solarnih elektrana.
