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