Penelitian menunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai rentan terhadap serangan siber

Laju elektrifikasi masyarakat yang pesat merupakan hal yang menggembirakan dari sudut pandang iklim. Namun peralihan dari bahan bakar fosil ke sumber terbarukan seperti angin menghadirkan risiko baru yang belum sepenuhnya dipahami.

Baca Juga: Apa Itu Error 523 Dan Bagaimana Cara Memperbaikinya

Para peneliti dari Concordia dan Hydro-Quebec mempresentasikan studi baru tentang topik ini di Glasgow, Inggris pada Konferensi Internasional IEEE tentang Teknologi Komunikasi, Kontrol, dan Komputasi untuk Jaringan Cerdas (SmartGridComm) tahun 2023. Studi mereka mengeksplorasi risiko serangan siber yang dihadapi oleh pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai. Secara khusus, para peneliti mempertimbangkan pembangkit listrik tenaga angin yang menggunakan sambungan tegangan-sumber-konverter arus searah tegangan tinggi (VSC-HVDC), yang dengan cepat menjadi solusi paling hemat biaya untuk memanen energi angin lepas pantai di seluruh dunia.

“Seiring kita memajukan integrasi energi terbarukan, penting untuk menyadari bahwa kita sedang memasuki wilayah yang belum dipetakan, dengan kerentanan dan ancaman dunia maya yang belum diketahui,” kata Juanwei Chen, seorang Ph.D. mahasiswa di Institut Concordia untuk Teknik Sistem Informasi (CIISE) di Sekolah Teknik dan Ilmu Komputer Gina Cody.

“Pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai terhubung ke jaringan listrik utama menggunakan teknologi HVDC. Pembangkit listrik ini mungkin menghadapi tantangan operasional baru,” jelas Chen. “Fokus kami adalah untuk menyelidiki bagaimana tantangan-tantangan ini dapat diperparah oleh ancaman siber dan untuk menilai dampak yang lebih luas dari ancaman-ancaman ini terhadap jaringan listrik kita.”

Concordia Ph.D. mahasiswa Hang Du, profesor asosiasi CIISE Jun Yan dan dekan Sekolah Gina Cody Mourad Debbabi, serta Rawad Zgheib dari Hydro-Quebec Research Institute (IREQ), juga berkontribusi dalam penelitian ini. Pekerjaan ini merupakan bagian dari proyek kolaborasi penelitian luas yang melibatkan kelompok Prof. Debbabi dan kelompok penelitian keamanan siber IREQ yang dipimpin oleh Dr. Marthe Kassouf dan melibatkan tim peneliti termasuk Dr. Zgheib.

Sistem yang kompleks dan rentan

Pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai memerlukan lebih banyak infrastruktur siber dibandingkan pembangkit listrik tenaga angin di darat, mengingat pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai seringkali berjarak puluhan kilometer dari daratan dan dioperasikan dari jarak jauh. Ladang angin lepas pantai perlu berkomunikasi dengan sistem darat melalui jaringan area luas. Sementara itu, turbin juga berkomunikasi dengan kapal pemeliharaan dan drone inspeksi, serta satu sama lain.

Arsitektur komunikasi hibrid yang kompleks ini menghadirkan banyak titik akses untuk serangan siber. Jika pelaku jahat mampu menembus jaringan area lokal stasiun konverter di sisi ladang angin, pelaku tersebut dapat merusak sensor sistem. Gangguan ini dapat menyebabkan penggantian data aktual dengan informasi palsu. Akibatnya, gangguan listrik akan mempengaruhi ladang angin lepas pantai di titik-titik sambungan umum.

Pada gilirannya, gangguan ini dapat memicu osilasi listrik yang tidak teredam dengan baik dari pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai ketika semua pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai menghasilkan output maksimumnya. Jika gangguan listrik yang disebabkan oleh dunia maya ini berulang dan sesuai dengan frekuensi osilasi daya yang tidak diredam dengan baik, maka osilasi tersebut dapat diperkuat.

Osilasi yang diperkuat ini kemudian dapat ditransmisikan melalui sistem HVDC, yang berpotensi mencapai dan mempengaruhi stabilitas jaringan listrik utama. Meskipun sistem yang ada biasanya mempunyai redundansi yang dibangun untuk melindunginya dari kemungkinan fisik, perlindungan seperti itu jarang terjadi terhadap pelanggaran keamanan siber.

“Jaringan sistem dapat menangani kejadian seperti kegagalan router atau kerusakan sinyal. Jika ada penyerang di tengah-tengah yang mencoba membajak sinyal, maka hal itu menjadi lebih memprihatinkan,” kata Yan, Ketua Riset Universitas Concordia (Tingkat 2) di Kecerdasan Buatan dalam Keamanan dan Ketahanan Cyber.

Yan menambahkan bahwa terdapat kesenjangan yang cukup besar di industri ini, baik di antara produsen maupun perusahaan utilitas. Meskipun banyak organisasi berfokus pada isu-isu perusahaan seperti keamanan data dan kontrol akses, masih banyak yang harus dilakukan untuk memperkuat keamanan teknologi operasional.

Ia mencatat bahwa Concordia memimpin upaya standardisasi internasional namun mengakui bahwa upaya tersebut baru saja dimulai.

“Ada standar peraturan di AS dan Kanada, namun sering kali mereka hanya menyatakan apa yang diwajibkan tanpa merinci bagaimana hal itu harus dilakukan,” ujarnya. “Para peneliti dan operator menyadari perlunya melindungi keamanan energi kita, namun masih banyak hal yang harus dilakukan dan pertanyaan terbuka untuk dijawab.”