Gli inverter resilienti alla rete sono esposti alle minacce cyber-fisiche

Un gruppo di ricercatori della Rajshahi University of Engineering & Technology in Bangladesh ha condotto un’ampia revisione di tutte le tecnologie di inverter resilienti alla rete di “prossima generazione” ed è giunto alla conclusione che sono necessari ulteriori studi per garantirne la sicurezza informatica.

“Gli inverter di potenza stanno diventando sempre più interconnessi con le reti intelligenti e i dispositivi Internet of Things (IoT), rendendo la sicurezza informatica un fattore sempre più critico”, hanno spiegato gli scienziati. “I futuri inverter devono includere forti capacità di sicurezza per difendersi dagli attacchi informatici e preservare l’affidabilità della rete elettrica. L’implementazione di misure di sicurezza informatica complete può essere difficile e costosa e tenere il passo con le minacce informatiche emergenti richiede sviluppi continui negli standard di sicurezza”.

Presentato nel documento “ Next generation power inverter for grid resilience: Technology review ,” pubblicato su Heliyon, il loro lavoro consisteva inizialmente nell’identificare i principali limiti delle attuali tecnologie degli inverter fotovoltaici e poi nel proporre una serie di soluzioni tecniche per renderli più efficienti riducendo al contempo i costi di produzione.

La ricerca affronta, in particolare, diversi tipi di sistemi di alimentazione, nonché problemi di modellazione e fattori che influenzano la resilienza della rete. Esamina inoltre i requisiti per la progettazione di inverter resilienti alla rete e le limitazioni contro le dinamiche degli impianti e gli attacchi informatici.

Inoltre, descrive le sfide di controllo nelle funzionalità avanzate dell’inverter intelligente per l’autogestione e la sicurezza e analizza come l’intelligenza artificiale (IA) o le tecnologie blockchain possano aiutare a superare tutti i problemi sopra menzionati. Gli studiosi hanno anche presentato una descrizione dettagliata dei diversi tipi di resilienza della rete: resilienza passiva; resilienza attiva; resilienza delle risorse umane; e resilienza economica.

Il team di ricerca ha spiegato che gli inverter grid-resilient forniscono dati in tempo reale, analizzano dati storici, confrontano modelli su varie dimensioni ed esportano grafici, semplicemente accedendovi da computer e dispositivi mobili. “Possono avvisare gli utenti tramite SMS o e-mail per qualsiasi rilevamento di guasti e rotture, il che aumenta immensamente l’efficienza”, ha spiegato. “Gli allarmi possono cambiare le regole del gioco per gestire determinate situazioni, ad esempio output al di sotto di semplici limiti o mancata accensione dell’elettronica.

Questi dispositivi, secondo il team, hanno un ruolo più ampio rispetto agli inverter convenzionali, richiedendo anche meno manutenzione. Tuttavia, le tipiche interazioni abilitate da Internet che caratterizzano questi dispositivi offrono ai criminali informatici la possibilità di sfruttare una varietà dei loro componenti.

“Anche gli inverter intelligenti, come qualsiasi altro gadget connesso a Internet, sono suscettibili di essere hackerati”, hanno osservato gli accademici. Utilizzando un software collegato a Internet, interagiscono con la rete per eseguire in modo indipendente le attività di controllo della tensione. Ciò implica che gli inverter intelligenti, quando utilizzati al meglio, hanno la capacità di controllare la tensione dell’elettricità immessa nella rete in modo tale che non vi siano fluttuazioni dannose”.

Hanno inoltre evidenziato che, quando gli inverter resistenti alla rete vengono attaccati, potrebbero essere introdotte impostazioni errate nel software, che a loro volta causerebbero un aumento incontrollabile della tensione, provocando così cali di tensione o blackout.

Tra le possibili sfide che gli inverter intelligenti dovranno affrontare nei prossimi decenni, il team elenca il controller delle risorse energetiche distribuite (DER), il sistema di gestione dell’energia (EMS), la comunicazione, i problemi dell’IoT, la scalabilità, l’interoperabilità e la compatibilità, nonché la regolamentazione e le politiche.

Scalabilità e modularità sono indicate come due fattori importanti per i futuri inverter intelligenti, poiché dovranno adattarsi a requisiti di potenza variabili, che vanno dalle installazioni residenziali a quelle su scala di pubblica utilità. “Sviluppare un design modulare che mantenga elevata efficienza e affidabilità in diverse dimensioni è difficile, ma è fondamentale per un’accettazione diffusa e flessibilità in una varietà di applicazioni”, hanno affermato i ricercatori.

La riduzione dei costi è infine indicata come un passo importante nel percorso per costruire prodotti futuri utilizzando nitruro di gallio o carburo di silicio. “I futuri inverter dovrebbero essere realizzati con materiali riciclabili, consumare meno energia durante la fabbricazione e soddisfare gli standard mondiali”, hanno concluso. “Navigare nell’ambiente complicato delle norme e degli standard internazionali può essere difficile, ma è essenziale per garantire la conformità mantenendo al contempo prestazioni e prezzi competitivi”.

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