search
menu
person

NEWS AND UDATES


Защита энергетического сектора национальной инфраструктуры США в условиях террористической угрозы ч1 (2016)

Защита энергетического сектора национальной инфраструктуры США в условиях террористической угрозы ч1

Капитан 1 ранга Н. Башкиров,
кандидат военных наук,
профессор Академии военных наук;
капитан В. Казаков

Защита ключевых, критически важных объектов (КВО) и их совокупности, которую принято называть критической инфраструктурой (КИ), представляет собой одну из наиболее важных задач обеспечения национальной безопасности США.

В качестве основных источников угроз для КИ американское руководство рассматривает прежде всего:
- терроризм (нападения, в том числе вооруженные, подрывы, поджоги, использование в подобных целях авто- и авиатранспорта, генераторов электромагнитного импульса (ЭМИ), оружия направленной энергии);
- возможное воздействие ЭМИ высотных ядерных взрывов;
- техногенные аварии и человеческий фактор (технические поломки, аварии, утечки опасных материалов, взрывы, пожары, влияние прочих физических воздействий);
- опасные природные явления и стихийные бедствия, в том числе ЭМИ в результате геомагнитных возмущений вследствие солнечной активности.

В настоящее время считается, что доля рисков, связанная с террористической деятельностью, становится определяющей в сравнении с другими угрозами. Наибольшую опасность, по мнению руководства США, представляют действия террористических, преимущественно международных, организаций. Опыт последних событий в мире показывает, что опасность терроризма постоянно возрастает.

Большое внимание американское руководство уделяет защите энергетического сектора (ЭС) инфраструктуры, от которого зависит функционирование многих других секторов национальной инфраструктуры, таких как информационный (системы связи и телекоммуникаций), банковско-финансовый, топливный, транспортный, социальный и др. Соответственно, ЭС рассматривается в качестве "наиболее значимого сектора инфраструктуры".

Высокая угроза проведения терактов на объектах ЭС обусловлена наличием следующих обстоятельств:
- Электроэнергетика является основой функционирования всей инфраструктуры и нормальной жизнедеятельности развитых государств (из 3 352 разнородных объектов инфраструктуры, защищенность которых исследована министерством внутренней безопасности (МВБ) США в 2009-2012 годах, 90% зависят от электроснабжения). В стране ежегодно осуществляется поставка электроэнергии потребителям на сумму более 320 млрд долларов.
- Объекты электроэнергетики расположены на всей территории страны, в том числе в удаленных, труднодоступных районах, и уязвимы для нападения и воздействия (протяженность ЛЭП в США превышает 320 тыс. км, а линий напряжением 345 кВ и более - около 128 тыс. км; в стране насчитывается 10 287 повышающих трансформаторных подстанций и 2 179 распределительных (понижающих) подстанций).

Пример оценок экономического ущерба от длительности отключений электроэнергии на промышленных предприятиях (в ценах 2000 года)
Основные причины автоматических отключений ЭЭС США в 2012 году


- Выведение из строя АЭС и гидросооружений электростанций может иметь масштабные и долговременные последствия. В США находится 100 ядерных реакторов АЭС, расположенных в 31 штате.
- Вероятен несоизмеримо больший ущерб вследствие уничтожения ключевых объектов с аварийными каскадными отключениями электроснабжения на обширной территории. Ярким примером является нарушение в 2003 году энергоснабжения северо-восточной части Соединенных Штатов и Канады (Онтарио и Торонто), по причине которого 50 млн человек в течение 4 сут оставались без электроэнергии.
- Невозможность аккумулирования электроэнергии в больших количествах и на длительный период времени;
- Вероятность дистанционного нарушения функционирования объектов энергетического сектора посредством кибератак, применения ЭМИ и др.

Террористические силы по всему миру демонстрируют, что объекты электроэнергетики все чаще рассматриваются террористами в качестве первоочередных целей воздействия. Это подтверждается в том числе:
- Выбором АЭС в Бельгии в качестве объектов террористического воздействия в 2014 и 2016 годах.
- Выводом террористами из строя электростанций в сирийской провинции Хама в марте 2016 года, что стало причиной отключения электроэнергии на всей территории страны.
- Неоднократными нападениями террористов и криминальных элементов на объекты электроэнергетической системы (ЭЭС) США, в частности: на подстанцию Меткалф в Калифорнии в апреле 2013 года группой лиц, вооруженных стрелковым оружием (каскадных отключений удалось избежать, но для восстановления подстанции и ввода ее в строй потребовалось 27 сут); на подстанции и электростанцию Энтерджи в штате Арканзас в августе, сентябре и октябре 2013 года; на электростанцию и подстанцию Ногейлс в штате Аризона в июне 2014-го.
- Проведением координированной атаки 18 электростанций и подстанций в Мексике в октябре 2013 года членами наркокартели "Найтс Темплар" (Knights Templar), когда 420 тыс. человек в 11 городах оставались без электроснабжения в течение более 15 ч.
- Организацией "энергетического террора" Крыма путем подрыва опор ЛЭП в Херсонской области Украины. Из-за прекращения энергоснабжения с 22 ноября 2015 года на полуострове был введен режим чрезвычайной ситуации до ввода в строй энергомоста через Керченский пролив и др.

По данным анализа, проведенного "Уолл-стрит джорнэл" в 2014 году, в период с 2011-го по 2014-й произошло около 250 актов вандализма и случаев нанесения преднамеренного ущерба объектам ЭЭС США.

Широкий резонанс вызвали получившие известность факты атаки на американские и западноевропейские компьютерные сети, которые велись с 2011 года. Эти действия, воспринятые как акты шпионажа, осуществлялись с помощью двух троянских программ и были названы "Энергетический медведь". Использованные в данном случае компьютерные вирусы оцениваются американскими специалистами как высокотехнологичные, а сами акции - как имеющие признаки спонсирования их государством.

Потенциальную возможность терактов подчеркивает и арест в 2010 году в Йемене завербованного "Аль-Каида" американского гражданина Шарифа Мобли, ранее работавшего на атомных электростанциях в штате Пенсильвания.

Повышению рисков от угрозы терроризма способствовала реструктуризация естественных монополий США в 90-е годы прошлого столетия, которая затронула электроэнергетику и привела к существенному увеличению числа участников процесса поставок электроэнергии (около 85% всех объектов и оборудования ЭЭС США находится в частной собственности). Наряду со снижением цены электроэнергии для конечного потребителя значительно усложнилась проблема обеспечения безопасности и надежности электроснабжения потребителей.

Американские эксперты подчеркивают, что высокая степень конкуренции в поставках между производителями электроэнергии (объекты ЭЭС США находится в собственности и управлении более 3 тыс. организаций и частных собственников) приводит к значительному усложнению процессов функционирования всей электроэнергетической системы. Конкуренция оборачивается ростом объемов передаваемых мощностей электроэнергии, количества ее перепродаж и удаленности потребителей от производителей. Как следствие, вся система постоянно находится в напряженном режиме функционирования и испытывает повышенные нагрузки даже без диверсионного воздействия и саботажа.

По расчетам американских экспертов, даже без учета фактора терроризма, прямой и косвенный ущерб от плановых и внеплановых перерывов в поставках электроэнергии в развитых странах в несколько раз превосходит наносимый в результате стихийных бедствий. По различным оценкам, суммарные годовые потери в США составляют от 119 до 188 млрд долларов, что существенно превосходит ущерб от террористических атак в 2001 году (50 млрд), тайфуна "Эндрю" в 1992-м (15,5 млрд) или землетрясения в Калифорнии в 1992-м (12,5 млрд). Это также подтверждается многочисленными исследованиями по оценке последствий (экономического ущерба), проведенными, например, после аварии с каскадным отключением электроснабжения нескольких штатов Восточного побережья США и Канады в августе 2003 года.

Масштабы ущерба от отключений электроэнергии могут быть весьма значительными, что негативно отражается на финансовом состоянии энергокомпаний и потребителей электроэнергии. Согласно данным Института электроэнергетических исследований (EPRI), около 2 млн компаний в США теряют 46 млрд долларов в год из-за потери продукции в связи с отключением электроэнергии и 6,7 млрд - из-за снижения качества ее поставки (прямой ущерб). Например, в 2012 году в ЭЭС страны произошло 2 068 автоматических отключений электроснабжения суммарной длительностью 71 822 ч.

В США разработана методология оценки рисков и угроз ЭЭС на уровне всей энергосистемы, подсистем и региональных сегментов, а также отдельных объектов. При этом под рисками понимаются ожидаемые последствия (экономические, финансовые, для окружающей и технологической среды, здоровья и безопасности населения) различных типов атак на специфические типы объектов.

Методология оценки террористических угроз, принятая в энергетическом секторе, основана на перечне угроз, который привязан к видам атак (использование взрывчатых веществ, транспортных средств, генераторов ЭМИ, компьютеров и др.) и вероятности совершения атак отдельными лицами, группами или организациями террористов. Далее оценивается вероятность определенного сценария для каждого объекта и возможная цель нападения на объект. Важным является определение перечня мероприятий по сокращению рисков и их приоритетности.

Ведущим органом, обеспечивающим проведение оценок рисков, выступает департамент информационного анализа и защиты инфраструктуры МВБ США. По результатам оценок министерством энергетики (МЭ) опубликован "Перечень мероприятий по управлению рисками в области энергоснабжения" применительно к мелким и средним объектам.

Американская система борьбы с терроризмом и защиты КВО предлагает следующее: разработку соответствующей законодательной и юридической основы; выделение весьма значительных финансовых средств, образование необходимых органов управления и подчинение им чрезвычайных служб, оснащение последних необходимыми техническими и программными средствами.

Взгляды руководства США на организацию защиты национальной критической инфраструктуры находят отражение в комплексе документов, основополагающими из которых являются "Стратегия внутренней безопасности", "Национальная стратегия по физической защите критической инфраструктуры и объектов национального достояния", "Национальная стратегия по защите киберпространства", "План защиты национальной инфраструктуры", "Четырехлетний обзор внутренней безопасности" и ряд других.
"План защиты национальной инфраструктуры" включает разработанное МЭ США приложение, посвященное защите объектов ЭС (Energy Sector-Specific Plan), Основной целью данного документа является планирование мероприятий по предотвращению, нейтрализации или снижению последствий террористических атак на элементы энергетической инфраструктуры страны и проведение практических мероприятий по подготовке нации к действиям в случае совершения терактов или возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах энергетики.

В плане зашиты объектов ЭС в рамках противодействия терроризму выделяются аспекты информационной (кибер) безопасности и физической защищенности объектов электроэнергетической системы (ЭЭС) США от различных видов террористических угроз. В качестве факторов, повышающих уязвимость ЭЭС в подобных случаях, указываются устаревание оборудования, технических средств и компонентов, а также нарастающая проблема нехватки квалифицированных кадров, обеспечивающих повседневную эксплуатацию, ремонт и восстановление этой системы.

О масштабах и степени устаревания оборудования свидетельствуют, например, оценки Американского сообщества гражданских инженеров (American Society of Civil Engineers, ASCE). Так, для полной модернизации и обновления ЭЭС страны в период с 2012 по 2020 год необходимо инвестировать 673 млрд долларов. К тому же рост доли дискретного (цифрового) оборудования потребителей предъявляет повышенные требования к качеству электроснабжения, тогда как изначально ЭЭС проектировалась для снабжения аналогового оборудования и техники. Если в 2012 году около 10% производимой электроэнергии потреблялось цифровой техникой, то к 2020-му ожидается увеличение этой доли до 30%

По сравнению с 1975 годом численность персонала ЭЭС к 2005-му уменьшилась на 23,7% В 2012 году возраст 50% персонала был 45 лет и старше и менее 10% - до 35-ти. В последующие пять лет по достижении предельного возраста должны быть уволены 200-400 тыс. сотрудников. Значительная часть квалифицированных электроэнергетиков являются иммигрантами, не имеющими гражданства США, что актуализирует вопросы безопасности, связанные с персоналом.

О важности квалификации специалистов, занятых в этом секторе, говорят оценки Института электроэнергетических исследований (EPRI) - из 100 расследованных происшествий с масштабным отключением электроэнергии на территории США 12 произошли по вине операторов центров управления ЭЭС или же технического персонала при обслуживании оборудования.
Повышению эффективности мероприятий по защите инфраструктуры ЭЭС, предпринимаемых на государственном уровне, способствовали два документа президента США, опубликованные в 2013 году:
- Исполнительное распоряжение № 13 636 "Усиление степени киберзащищенности критической инфраструктуры" (Improving Critical Infrastructure Cybersecurity).
- Директива PPD 21 "Безопасность критической инфраструктуры, снижение ее уязвимости и повышение способности к восстановлению" (Critical Infrastructure Security and Resilience).

Исполнительное распоряжение № 13 636 конкретизировало вопросы защиты инфраструктуры от киберугроз и положил начало разработке соответствующих стандартов кибербезопасности. Здесь нашли отражение проблемы разделения ответственности и полномочий государственных органов в решении задач защиты инфраструктуры, юридического оформления и развития процессов обмена информацией между госорганами и частным сектором (разрешение противоречий между необходимостью защиты национальных интересов, коммерческой тайны и частной информации).

В документе был инициирован обмен сотрудниками (в первую очередь в области кибербезопасности) между МВБ и другими министерствами (энергетики, обороны и т. д.), промышленными концернами и частными компаниями-операторами электроэнергетических сетей страны. Данный указ был рассмотрен и тщательно проанализирован комитетом по кибербезопасности, защите инфраструктуры и технологиям безопасности палаты представителей конгресса США.

Директивой PPD 21 был определен перечень задач в этой области:
- достичь высокой степени ситуационной осведомленности о состоянии и функционировании систем и объектов инфраструктуры (в том числе ЭЭС) в масштабе времени, близком к реальному;
- создать модель взаимозависимости секторов инфраструктуры и каскадных последствий вывода из строя ее компонентов, объектов и систем инфраструктуры;
- расширить взаимодействие и партнерство государственного и частного секторов, и в первую очередь по обмену информацией;
- усовершенствовать план защиты национальной инфраструктуры США;
- сформировать перспективный план НИОКР, направленных на повышение защищенности инфраструктуры.

При ведущей роли МВБ была разработана модель оценки уязвимости в сфере физической защиты и кибербезопасности объектов ЭЭС, позволяющая вырабатывать и обосновывать мероприятия по повышению надежности этой системы.

В области физической защищенности объектов ЭЭС для оценок и анализа, оптимизации планов и ресурсов широко применяются такие компьютерные модели, как AVERT (Automated Vulnerability Evaluation for Risks on any possible Threat). Она была сертифицирована МВБ США с 2009 года для оценки рисков, последствий воздействия и уровня безопасности объектов, а также для планирования мероприятий по повышению защищенности и разработки стратегий их защиты. В AVERT реализовано трехмерное пространственное представление (визуализация) объекта.

Моделирование, осуществляемое с применением данных космической разведки, лазерной и аэрофотосъемки, ГИС-технологий, планов здания и др, позволяет предусмотреть:
- различные сценарии действий групп террористов по выводу из строя и нанесению ущерба объектам инфраструктуры;
- возможные пути и способы проникновения на эти объекты;
- последствия принимаемых и планируемых мер в области повышения безопасности и защищенности объектов (различных вариантов построения и организации системы охраны и обороны, способов действий и др.);
- функционирование средств обнаружения (лазерного, видеонаблюдения,
инфракрасных, магнитометрических, акустических, радиолокационных и др.);
- рельеф и особенности местности (горы, леса, пустыня, условия городской застройки, подземелья, подводная среда и др.);
- действия сил охраны и обороны объекта и сил противника (нападающих) с учетом уровня профессионального мастерства в различных условиях (днем, ночью, различных метеоусловиях - снег, дождь, туман и др.);
- применение различных видов оружия (стрелкового, минометов, гранатометов, ствольной артиллерии, ПЗРК и ПТУР и др.);
- использование транспортных средств (вертолетов, автотранспорта, лодок и катеров и др.).

Государственными и частными научными организациями был проведен детальный анализ уязвимостей и возможных последствий террористических атак на ЭЭС США с целью разработки мер противодействия им, а также ликвидации нанесенного при этом ущерба и восстановления электроснабжения. Кроме того, ими же были обоснованы планы повышения надежности и снижения уязвимости ЭЭС страны.

Из всех рассмотренных сценариев возможных атак самый тяжелый по последствиям предполагал потерю до 95% производимой электроэнергии и восстановление электроснабжения лишь 10-процентного уровня только к концу второго месяца после начала аварийных работ. Экономические потери при этом оценивались в 389 млрд долларов.

Согласно выводам американских специалистов, ЭЭС страны уязвима и не защищена от множественных одновременных и масштабных атак террористов. В результате тщательно спланированных терактов вполне возможно отключение электроснабжения регионального масштаба с длительностью восстановления не менее одного месяца.

Стандартные планы восстановления электроснабжения базируются на сценарии одновременного выхода из строя двух ключевых элементов оборудования электроэнергетической системы. Однако тщательно спланированная одновременная массированная атака с множественным воздействием на объекты ЭЭС может вызвать непредвиденные последствия.

Возможными объектами и системами ЭСС для воздействия террористов, скорее всего, будут:
- Система диспетчерского управления и дистанционного сбора данных ЭЭС (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA). Связанность SCADA с коммерческими сетями обмена данными, в том числе Интернетом, повышает уязвимость для кибератаки. Яркий пример последствий таковой - масштабное отключение электроснабжения во Флориде в 2008 году.
- Электростанции (как правило, высокую степень защищенности имеют только АЭС).
- Трансформаторные подстанции.
- Линии электропередач (самый уязвимый элемент ЭЭС).
- Склады запасного оборудования и ремонтные мастерские.

При анализе физической защищенности объектов ЭЭС учитывается возможность как непосредственного нападения на них с последующим физическим уничтожением, в том числе с применением ОМП, так и воздействия ЭМИ естественного или искусственного происхождения. Североамериканская корпорация по обеспечению надежности электросетей (North American Electricity Reliability Corporation, NERC) занимается разработкой стандартов защищенности от геомагнитных возмущений.

Трансформаторные подстанции считаются наиболее привлекательной целью для террористических атак. По оценкам американских специалистов, в США имеется около 2 тыс. высоковольтных трансформаторов напряжением 345 кВ и выше. Однако образцы напряжением более 100 кВ в стране не производятся, а закупаются в Южной Корее, Австрии, Нидерландах, Германии и Японии. Сроки поставки и замены нового трансформатора достигают 18-24 месяцев, а в ряде случаев - трех лет. Большинство из этих аппаратов имеют уникальные характеристики, что исключает их взаимозаменяемость.

Транспортировка высоковольтного трансформатора (зачастую массой 400 т и более) может потребовать порядка 10 недель. Расчетный период его эксплуатации 30-35 лет. Этот срок может быть увеличен на 10-20 лет после капитального ремонта и модернизации. В результате устаревания оборудования ЭЭС США, установленного в основном в 50-х и
60-х годах прошлого века, требуется массовая замена высоковольтных трансформаторов.

В силу распределенного характера ЭЭС невозможно значительно повысить степень защищенности всей системы до приемлемого уровня. Вот почему главная цель намеченных мероприятий - сокращение затрат ресурсов и времени на восстановление электроснабжения.

Комплекс мероприятий по защите КВО энергетического сектора предполагает:
- принятие превентивных мер, направленных на недопущение возможности повреждения объектов;
- снижение уровня уязвимости объектов ЭЭС;
- минимизацию возможного ущерба;
- обеспечение возможности устранения последствий повреждений и восстановления электроснабжения в кратчайшие сроки.

Отмечается, что перечень специфических мер, направленных на непосредственное противодействие террористической угрозе, крайне ограничен. В связи с этим очередной задачей является повышение общей надежности, устойчивости .функционирования ЭЭС, ее быстрой восстанавливаемости после аварийных отключений. Только посредством реализации данного комплекса мер можно повысить степень защищенности ЭЭС от террористических атак.

Среди основных направлений в области защиты объектов ЭЭС можно выделить следующие:
- постоянное проведение разведывательных мероприятий с последующей оценкой на периодической основе уязвимости ЭС и степени угрозы;
- ведение базы данных (перечня) КВО ЭЭС;
- принятие комплекса мер физической защиты объектов (усиление охраны, оборудование средствами наблюдения и мониторинга, повышение взрыво- и пожаростойкости, защищенности от воздействия ОМП и т. д.) и информационной безопасности согласно предварительно разработанным уровням готовности;
- разработка планов действий и координация взаимодействия органов власти разного уровня и частного сектора в чрезвычайных обстоятельствах;
- подготовка и обучение операторов и диспетчеров ЭЭС к действиям в условиях террористических атак (в том числе с применением средств массового поражения);
- проверка персонала на отсутствие связей с террористическими организациями и преступными группировками;
- постоянный сбор данных о состоянии ЭЭС в реальном масштабе времени с целью раннего распознавания признаков и факта террористического нападения;
- внедрение современного оборудования на основе передовых технологий и научных достижений, в первую очередь взамен устаревшего, в рамках общего планового технического переоснащения ЭЭС;
- создание и отработка на регулярной основе планов по восстановлению электроснабжения;
- накопление запасов оборудования и его каталогизацию;
- подготовка необходимого количества квалифицированных ремонтных бригад;
- развертывание резервных и автономных систем электроснабжения на критически важных объектах-потребителях электроэнергии;
- учет в планах восстановления электроснабжения возможностей автономных источников электроэнергии (кораблей и судов в прибрежных районах, судов и барж речного флота, дизель-электрических локомотивов железнодорожного транспорта и др.);
- предварительное заключение договоров по первоочередным поставкам различных ресурсов, в том числе дизельного топлива, для электрогенераторов автономных систем электроснабжения и др.

В решении проблем противостояния террористической угрозе министерство энергетики (МЭ) США тесно сотрудничает с директоратом по науке и технологиям МВБ и другими федеральными органами и частными компаниями, а также с университетами и научно-исследовательскими организациями страны.

В кризисной ситуации МЭ CUM тесно взаимодействует с рядом структур, таких как:
- национальный центр защиты инфраструктуры;
- управление МВБ по защите инфраструктуры;
- федеральный орган по управлению чрезвычайными ситуациями (Federal Emergency Management Agency - FEMA);
- управление по защите окружающей среды;
- министерство транспорта;
- органы власти штатов, в том числе имеющие в каждом из них центры по защите инфраструктуры и пункт управления кризисной ситуацией штата (Emergency Operations Center - EOC);
- местные органы власти.

Министерство энергетики также оказывает помощь и техническую поддержку руководству штатов в разработке и уточнении планов защиты объектов ЭЭС, расположенных на их территории.

В дополнение к федеральным программам подготовки ЭЭС к функционированию в кризисных и аварийных условиях частные энергетические компании-операторы имеют соответствующие планы реагирования различного уровня с определенными приоритетами в реализации мероприятий по восстановлению электроснабжения после аварий.

МЭ совместно с национальной ассоциацией представителей регулирующих компаний (National Association of Regulatory Utility Commissioners - NARUC) и национальной ассоциацией представителей энергетических компаний штатов (National Association of State Energy Officials - NASEO) организует и руководит проведением учений по отработке мероприятий и планов по действиям в чрезвычайных ситуациях в рамках защиты КИ, которые охватывают один или несколько штатов или проходят на уровне местных органов власти.

Помимо этого, ежегодно в США проводится четыре-пять крупных учений по защите инфраструктуры федерального уровня. Необходимо отметить, что число ежегодно проходящих на территории страны учений на том или ином уровне возросло до 200. Это как компьютерные игры и штабные тренировки, так и полномасштабные учения с реальным привлечением различных органов, технических средств и сил, в том числе подразделений национальной гвардии США, к восстановлению электроснабжения.

Регулярно организуются мероприятия по отработке планов действий и мер безопасности, такие как "Кибер сторм" МВБ и "Грид секьюрити эксесайз" ("ГридЭкс") Североамериканской корпорации по обеспечению надежности электросетей.

С 2006 года в стране были проведены четыре учения "Кибер сторм" с привлечением в каждом случае представителей более 110 различных органов власти и частных организаций. Последнее было организовано на федеральном уровне и уровне штатов с задействованием сотрудников ЭЭС Японии, Австралии и Швеции. В 2011 и 2013 годах прошли учения "ГридЭкс", охватившие всю энергосистему США, с участием представителей Канады.

(Продолжение)

Зарубежное военное обозрение. 2016, №11 С. 29-36

Смотрите также
Категория: Общевойсковые вопросы | Добавил: pentagonus (11.12.2016) | Автор: Капитан 1 ранга Н. Башкиров
Просмотров: 10091 | Теги: Н. Башкиров, ГОиЧС | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
avatar