sähköriippuvainen suomi. esitys: reima päivinen, johtaja, fingrid oyj
TRANSCRIPT
13.1.2015
Sähköriippuvainen Suomi
Kyberturvallisuuden luentosarja
Aalto-yliopisto
Reima Päivinen, johtaja, Fingrid Oyj
13.1.2015
Suomi toimii sähköllä!
13.1.2015
Mitä sähkökatkos merkitsee?
Valot eivät pala, kodinkoneet eivät toimi
Televisio ja radio eivät toimi
Vedentulo lakkaa
Ruuanlaitto hankalaa, elintarvikkeet lämpenevät
Internet toimii jonkin aikaa
Puhelimet toimivat jonkin aikaa
Rakennusten lämmitys ei toimi
Hissiin voi jäädä jumiin
Kaupat ja pankit sulkevat ovensa, korteilla ei voi maksaa
Huoltoasemilta ei saa polttoainetta
Junat ja metro pysähtyvät
Bussit, laivat ja lentoliikenne myöhästelee
Mitä sähkökatkoksen pituus merkitsee?
Keskeytysaika Vaikutus
1 sekunti Teollisuuden herkkiä prosesseja voi pysähtyä
Tietojärjestelmien tietoja voi kadota
1 minuutti Teollisuuden prosesseja pysähtyy
15 minuuttia Kauppojen toiminta keskeytyy
Liikenteessä viivästymisiä
2...3 tuntia Teollisuusprosesseille voi syntyä mittavia vahinkoja
Matkapuhelinliikenteen toimivuudessa ongelmia
Veden tulo koteihin ja toimistoihin lakkaa
12...24 tuntia Rakennukset alkavat jäähtyä pakkasilla
Pakasteet alkavat sulaa
Useita vuorokausia Yhteiskunnan toiminta häiriintyy vakavasti
Teollisuus ja palvelut eivät toimi
Työpaikat ja koulut suljetaan
Rakennuksissa jäätymisvaurioita13.1.2015
Suomen sähköjärjestelmä
Voimalaitos
Kantaverkko
Sähköasema
Keskijännitejohto
Pienjännitejohto
Voimalaitokset 12 500 MW
• Olkiluoto 1 ja 2 (ydinvoima) 2* 880 MW
• Loviisa 1 ja 2 (ydinvoima) 2* 490 MW
• Meri-Pori (hiili) 565 MW
• Olkiluoto 3 rak. (ydinvoima) 1 650 MW
Huippukulutus 15 000 MW
Kantaverkko
• voimajohdot 14 700 km
Jakeluverkko
• suurjännitejohdot 8 200 km
• keskijännitejohdot 137 000 km
• pienjännitejohdot 233 000 km
Sähköliittymiä 3,3 milj.
13.1.2015
Suurjännitejohto
Sähköjohdot
Keskijännitejohto
Kantaverkon johto
Pienjännitejohto
400 kV
110 kV
20 kV0,4 kV
13.1.2015
Sähköasemat ovat sähköverkon solmukohtia
13.1.2015
Sähkömarkkinat ja sähkön siirto
Kilpaillut
liiketoiminnat
Säännelty
verkkoliike-
toiminta
Järjestelmävastaava kantaverkkoyhtiö:
(Fingrid) sähkön siirtoJakeluverkkoyhtiöt:
sähkön jakelu
Tukkumarkkinat
Sähköpörssi ja
kahdenvälinen
kauppa
Sähkön tuottajat
Suuret
teollisuus-
asiakkaat
Vähittäis-
myyjät
Vähittäis-
markkinatPien-
asiakkaat
13.1.2015
Sähkönkulutuksen kasvu Suomessa on taittunut
Lähde: Energiateollisuus13.1.2015
Sähkön tuotantorakenne on monipuolinen, tuonnin osuus lähes 20 %
Lähde: Energiateollisuus13.1.2015
Sähkön hankinta 2013
Teollisuus käyttää puolet sähköstä
Lähde: Energiateollisuus
Sähkön kulutus 2013
13.1.2015
13.1.2015
Tavoitteena eurooppalainen sähköverkko ja yhteiset sähkömarkkinat
Pohjoismainen sähköverkko muodostaa
kokonaisuuden
Verkon suunnittelua, käyttöä ja
sähkömarkkinoita ohjaavia sääntöjä
kehitetään jatkossa yhä enemmän
Euroopan tasolla:
- komissio
- valvontaviranomaiset
- kantaverkkoyhtiöt
400
1000 740
600
1500
1100
600
1500
1300
700
2145
600
56
100
60
950
800
700
610
1300
600
590
Siirtokapasiteetit (MW)
2095
680
650
760
750
900700
700
1000
500
350
618600
550
300
250
600
6801100...1300
1350
1600
1400
1000
320
Sähkön riittävyys Suomessa
• Tehon riittävyys
– Sähköä ei voi varastoida: sähköä tuotettava joka
hetki yhtä paljon kuin sitä kulutetaan
– Tehon riittävyys voi muodostua ongelmaksi
talvipakkasilla tai vakavissa voimalaitosvioissa
• Energian riittävyys
– Polttoainevarastot, käytettävissä kotimainen
tuotanto sekä tuontienergia
– Energian riittävyys ei tällä hetkellä uhattuna
13.1.2015
Suomi tarvitsee
sähköntuontia talven
huippukulutustilanteessa
Kylmä talvipäivä kerran
kymmenessä vuodessa
2014/2015
SUOMI
Tuotantokyky 12 500 MW
Kulutus 15 000 MW
Netto -2 500 MW
1000
1400
1200
1500
Nuolet kuvaavat tuontimahdollisuutta naapurimaista (MW)
13.1.2015
13.1.2015
Gudrun 2005 Etelä-Ruotsi
• 0,7 milj. kuluttajaa 3 viikkoa
• 2 mrd. € vahingot
• hakkuuvuodellinen metsää
• tietoliikenteen täystuho
Asta ja Veera 2010
• yli160 000 ilman sähköjä,
pisimmillään viikkoja
• osin jakeluverkkoa täysin uusiksi
• tietoliikenteessä pitkiä katkoksia
Tapani ja Hannu 2011
• 0,6 milj. kuluttajaa ilman sähköjä
pisimmillään pari viikkoa
• vakiokorvauksia 46 M€
• verkoston korjauskulut yli 30 M€
Pyry ja Janika 2001
• 0,8 milj. kuluttajaa
• 1 600 taloutta yli 5 vrk
sähköttä
Myrskyt aiheuttavat pitkiä sähkökatkoja
Eino 2013
• 0,2 milj. kuluttajaa
ilman sähköjä, osa
useita vuorokausia
• Useat samanaikaiset vakavat voimalaitos-
tai verkkoviat voivat aiheuttaa suurhäiriön,
jolloin koko maa tai valtaosa siitä on ilman
sähköä
• Käytönpalautus voi onnistua nopeasti,
mutta voi kestää tunteja
• Tuotannon ja teollisuuskulutuksen
palautuminen voi viedä tunteja
• Tietojärjestelmien ja -liikenteen toimivuus
avainasemassa
• Viimeksi suurhäiriö Suomessa sattui 70-
luvun puolivälissä
Koko maata kattavan sähkökatkon riski Suomessa
13.1.2015
Laajat sähkökatkot maailmalla ovat usean tekijän summa: teknisiä vikoja, inhimillisiä erehdyksiä
Italia, 2003
60 milj. ihmistä ilman sähköä
3...24 tuntia
Häiriön syy siirtojohdon ylikuorma
Yhdysvallat, 2003
50 milj. ihmistä ilman sähköä
yli 24 tuntia
Häiriön syy verkon mitoitus
Ruotsi, Tanska, 2003
5 milj. ihmistä ilman sähköä 0,5 tuntia
Häiriön syy kaksi samanaikaista vikaa
Lontoo, 2003
0,5 milj. ihmistä ilman sähköä 0,5 tuntia
Häiriön syy vika ja inhim. virhe
Helsinki, 2003
0,7 milj. ihmistä ilman sähköä 0,5 tuntia
Häiriön syy työvirhe
Keski-Eurooppa, 2006
15 milj. ihmistä ilman sähköä 0,5 tuntia
Häiriön syy käyttövirhe
Moskova, 2005
2 milj. ihmistä ilman sähköä useita tunteja
Häiriön syy laitevika, ylikuorma
Intia, 2012
620 milj. ihmistä ilman sähköä
3...18 tuntia, kahtena eri päivänä
Häiriön syy verkon mitoitus, ylikuorma,
keskeytystyöt
13.1.2015
Yhdysvallat, 2012
yli 10 milj. ihmistä ilman sähköä
vuorokausia
Häiriön syy Sandymyrsky
Sähkönjakeluverkon häiriöistä aiheutuu parin tunnin keskeytys vuodessa
Kantaverkon häiriöistä aiheutuu parin minuutin keskeytys vuodessa
Suomen sähköjärjestelmän luotettavuus on hyvä
13.1.2015
Lähde: Energiateollisuus
h/a
ASIAKKAAN KESKIMÄÄRÄINEN VIKAKESKEYTYSAIKA
0
2
4
6
8
10
12
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
City Taajama Maaseutu
13.1.2015
Sähköjärjestelmän uhkakuvat
• Poikkeukselliset sääilmiöt
– matalapainemyrsky
– jäätävä sade
• Tekniset viat
– usean vian yhdistelmät
• Ilkivalta ja sabotaasi
– sähköverkon pylväät ja asemat
– käytönvalvontajärjestelmä
– tuotantolaitokset
– kyberuhat
Tietojärjestelmäuhat
Ilkivalta
Terrori
Terrori
Turun muuntoasema
Ennen kaikki voimalaitokset ja sähköasemat olivat miehitettyjä
13.1.2015
Voimalaitosten käyttö vaatii tänään paljon tietotekniikkaa
13.1.2015
Suuria voimalaitoksia käytetään
laitoksen omasta valvomosta
(ydinvoima, lämpövoima)
Vesivoima- ja tuulivoimalaitoksia
hallitaan kaukokäytöllä
Sähköverkkoa hallitaan tietojärjestelmien ja tietoliikenteen avulla
13.1.2015
Sähkönjakeluverkkoja valvotaan
ja ohjataan jakeluverkon
valvomoista
Kantaverkkoa valvotaan ja
ohjataan Helsingistä Fingridin
kantaverkkokeskuksesta
13.1.2015
Sähköjärjestelmä voi olla hakkereiden kohde
13.1.2015
Energia-alan yritysten herättävä kyberturvallisuuteen
13.1.2015
Kyberturvallisuus kantaverkossa
• Voisiko tunkeutumalla kriittisiin tietojärjestelmiin sammuttaa valot
Suomesta? Kyllä, se on mahdollista, mutta hyvin
epätodennäköistä
• On tehtävä töitä jatkuvasti, jotta kriittisiin järjestelmiin
tunkeutumisen todennäköisyys pysyy mahdollisimman pienenä
case Fingrid
Hajautettu
tuotanto ja
kulutus
Sähkö-
riippuvuus
Kyber ja
tietoturva
ICT
intensiivisyys
Teollinen
Internet ja
Big Data
Kuluttaja-
teknologian
kehitys
Some
Liiketoiminta ja ICT Strategia
Kyber-
turvallisuus
Toimintaympäristön muutokset
Yhteistyö-
kumppanit
Viran-
omaiset
Fingridin kyberturvallisuusstrategia - toimintamalli
case Fingrid
Yhteistyökumppanit
• Fingridissä kyberturvallisuudessa yhteistyöllä on merkittävä rooli
• Tärkeimmät kumppanit ovat suomalaiset energiayritykset sekä
pohjoismaiset ja eurooppalaiset kantaverkkoyhtiöt
• Hyvää kumppanuutta kyberturvallisuuteen haetaan lisäksi
johtavista yksityisistä tietoturvayhtiöistä
• Yhteistyötä kyberin suhteen tehdään myös teknisten
korkeakoulujen, yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa.
case Fingrid
Viranomaiset
• Tärkeimmät kyberturvallisuuteen liittyvät
viranomaistahot ovat Kyberturvallisuus- ja
Huoltovarmuuskeskus.
• Kyberturvallisuuden suhteen pidetään tarpeen
mukaan yhteyttä muihin viranomaisiin, poliisiin
sekä puolustusvoimiin.
case Fingrid
Kyberturvallisuutta käytännössä
• Merkittävässä asemassa on tilannekuva
– Muodostamiseen lähteinä ovat esim. Kyberturvallisuuskeskus,
Entso-e, US-Cert, muut energiayritykset
– tavoitteena laajuus ja kattavuus
• Harjoitukset, sisäiset sekä ulkoiset
• Teknisesti erilaisia järjestelmiä käytössä
– HAVARO, erinomainen lisä
– Perinteinen sipulimalli toimii edelleen
• Ulkopuolisten tahojen tekemät auditoinnit, ei vain luoteta "omiin
silmiin"
• Käyttäjien jatkuva koulutus ja ohjeistus mm. eLearning
case Fingrid
Huolellisen miehen
periaate:
"Täydellisyyttä ei voi
saavuttaa mutta kaikkensa
yritämme!"
13.1.2015
Yhteenveto
• Yhteiskunnan toiminnot ja ihmisten arki on täysin riippuvainen sähköstä
• Suomessa sähkön toimitusvarmuus on hyvä
• Sähköjärjestelmän hallinta edellyttää toimivat tietojärjestelmät ja
tietoliikenteen
• Kyberturvallisuuden kasvava merkitys on energia-alalla tunnistettu
Tieto-järjestel-
mät
Tieto-liikenne
Sähkö