隨著全球能源結構朝向再生能源轉型，太陽能發電系統的普及率不斷攀升，這為能源產業帶來了效率提升與環境效益，但同時也開闢了新的、且日益擴大的網路攻擊面。過去，傳統的能源系統主要由電網營運商直接控制，具有相對集中的防護措施。然而，太陽能光電（PV）系統、風能以及電動汽車充電網路等分散式能源資源（DER）的廣泛應用，打破了傳統的邊界，將數十萬計的連網設備引入了能源基礎設施。這些設備，特別是太陽能系統中的逆變器，由於其日益增加的連網功能，已成為駭客鎖定攻擊的關鍵目標，對電網的穩定性和國家的關鍵基礎設施安全構成了重大威脅。

 

再生能源系統的攻擊面擴大

再生能源技術的數位化和網路化是造成網路風險增加的根本原因。太陽能發電系統的核心在於將太陽能電池板產生的直流電（DC）轉換為電網所需的交流電（AC），而執行這項功能的元件就是逆變器（Inverter）。

美國聯邦調查局於2024年7月發布了一項產業警報，警告各組織注意再生能源系統面臨的威脅。太陽能的應用已將逆變器、聚合器和控制軟體變成了攻擊面，可能擾亂服務並削弱人們對轉型的信心。逆變器是太陽能光電 (PV) 系統中最常暴露的零件之一，它將來自太陽能電池板的直流電轉換為電網所需的交流電。如今，逆變器透過Wi-Fi、蜂窩網路或雲端平台進行連接，實現遠端監控和控制。這些連線也增加了遭受網路攻擊的風險。

這些現代化的連網逆變器，雖然方便了遠端監控、性能優化和故障診斷，但其開放的網路連線——無論是透過 Wi-Fi、蜂窩網路還是雲端平台——都為惡意行為者提供了遠程入侵的途徑。一旦逆變器被攻陷，駭客可以改變其輸出參數、中斷其運作，甚至將惡意程式碼注入更廣泛的電網控制系統中，造成連鎖反應。

 

現實世界的威脅案例與風險預警

再生能源系統的網路威脅並非僅限於理論探討，現實中已發生多起利用系統漏洞進行攻擊的事件，突顯了當前防護的不足。這些事件不僅包括對發電設施的直接干擾，甚至被用於更複雜的犯罪活動。

西班牙伊比利亞半島的一次停電雖然與網路攻擊無關，但卻再次引發了人們對能源產業安全的討論。另一個案例是駭客劫持了日本一家太陽能發電廠約800台遠端監控設備，實施銀行帳戶竊盜計畫。他們利用了與Mirai殭屍網路相關的已知軟體漏洞（CVE-2022-29303） ，甚至在網路上分享了一段示範如何利用該漏洞的影片。

日本的案例是一個典型的物聯網（IoT）設備攻擊案例。Mirai 殭屍網路及其相關漏洞（CVE-2022-29303）通常針對弱密碼或未修補的韌體設備。駭客利用這些設備的遠端監控功能，將其劫持為殭屍網路的一部分，雖然直接目的可能是銀行帳戶竊盜，但它展示了對發電廠監控設備的控制能力。更值得警惕的是，這些設備的安全性不足，讓攻擊者可以輕易地找到並利用漏洞，甚至公開分享攻擊影片，使得潛在的攻擊者門檻極低。

除了這些單一事件，從宏觀趨勢來看，再生能源的快速成長將使網路安全問題變得更加嚴峻。

預測顯示，再生能源在發電量中的比例將從2023年的30%上升到2030年的46%，其中太陽能和風能將推動大部分成長，光是這一點就足以說明網路安全需要成為重中之重。再生能源和電動汽車充電網路等互聯基礎設施不受電網營運商的直接控制，也可能導致電網停電。透過駭客攻擊或利用供應鏈漏洞篡改互聯基礎設施的控制權，會對能源基礎設施的彈性和可靠性構成重大風險。

這段預測強調了兩個核心風險點：

1. 控制權分散： 分佈式能源，如屋頂太陽能和電動汽車充電站，通常由個人或第三方公司營運，不受集中式電網營運商的直接監督和控制。這造成了安全標準的不一致和監管的空白地帶。

2. 供應鏈風險： 太陽能和電動汽車系統中的硬體與軟體元件通常來自全球供應商。駭客可以透過在這些供應鏈中植入惡意程式碼或後門，進行所謂的供應鏈攻擊（Supply Chain Attack），在設備部署前就取得對互聯基礎設施的控制權。如果大規模的再生能源設施被同時癱瘓或被惡意控制，其對電網的穩定性將產生災難性的影響，可能導致大範圍的電網停電。

 

網路安全防禦框架與策略

面對太陽能系統日益增長的網路風險，能源產業需要一個系統化、標準化的方法來管理和緩解數位風險。僅僅依靠技術性的修補已不足夠，必須建立全面的安全管理體系。國際上已經存在多個成熟的網路安全框架，可以指導再生能源部門的組織建立健全的防護機制。

一些網路安全框架指導著能源產業如何管理數位風險，NIST 網路安全框架、ISO 27001 和 IEC 62443 提供了評估風險、隔離網路以及保護逆變器和控制系統之間通訊的方法。儘早應用這些標準可以減少監控和控制系統的風險，加快事故後的恢復速度，並在太陽能不斷擴張的情況下降低合規風險。

以下是對這三個核心框架及其在太陽能系統安全應用中的作用的詳細說明：

1. NIST 網路安全框架 (NIST Cybersecurity Framework, CSF)

NIST CSF 是一個基於風險的框架，它提供了一個標準化的語言和方法來描述、評估和改善組織的網路安全狀況。其核心功能包括：

• 識別 (Identify)： 評估組織的資產、業務環境和風險管理策略。在太陽能系統中，這包括明確識別所有連網的逆變器、聚合器和控制系統，並了解它們對業務和電網穩定的影響。

• 保護 (Protect)： 開發和實施適當的保護措施。例如，透過網路分段（Network Segmentation）來隔離逆變器網路與企業 IT 網路，防止攻擊從一個區域擴散到另一個區域。

• 偵測 (Detect)： 實施活動以快速發現網路安全事件。對於太陽能系統，這包括實時監控逆變器和控制系統的通訊流量，尋找異常的控制命令或資料傳輸模式。

• 回應 (Respond)： 針對偵測到的事件採取行動。建立包含通訊計畫、遏制步驟和緩解活動的應急響應計畫。

• 復原 (Recover)： 規劃恢復活動以維持營運彈性。確保有測試過的備份和清潔的系統映像，以便在遭受攻擊後能迅速且安全地恢復服務。

2. ISO/IEC 27001

ISO 27001 是一項國際標準，為建立、實施、維護和持續改進資訊安全管理系統（Information Security Management System, ISMS）提供了要求。它強調以「計畫－執行－檢查－行動」（PDCA）的循環方式來管理資訊安全風險。

• 在太陽能產業中，應用 ISO 27001 意味著建立一個正式的流程來管理機密性、完整性和可用性，特別是針對遠程監控和控制系統的資料。這涵蓋了從人員培訓、實體安全到存取控制和加密技術等多個方面。例如，確保遠端存取逆變器平台需要強大的身份驗證機制（如多因素認證），並對傳輸的控制資料進行加密。

3. ISA/IEC 62443 系列標準

IEC 62443 系列標準專門針對工業自動化和控制系統（IACS）的網路安全，這直接適用於能源產業的操作技術（OT）環境。

• 該標準提供了一套全面的技術和流程要求，用於保護逆變器、聚合器和其他現場控制設備等 OT 組件。其關鍵在於分區和導管（Zones and Conduits）的概念，即將系統劃分為具有相似安全要求的區域（如逆變器群組、控制中心），並嚴格控制這些區域之間資訊流動的通道。應用 IEC 62443 有助於確保逆變器和控制系統之間的通訊受到完整性保護和驗證，防止駭客注入錯誤的命令來破壞電網穩定。

 

結語與建議

太陽能發電系統在促進全球能源轉型的過程中扮演著不可或缺的角色，但其數位化和連網化的特性，使其成為網路攻擊的新興目標。從 FBI 的警告、日本的實際案例，到整體發電結構的轉變趨勢，都明確指向一個結論：太陽能產業的網路安全防護已刻不容緩。

能源產業和相關業者必須將網路安全視為與營運效率同等重要的優先事項。透過儘早、全面地應用 NIST CSF、ISO 27001 和 IEC 62443 等國際標準，能源公司可以建立一個強大、具彈性的數位防禦體系。這不僅能有效降低監控和控制系統的風險暴露，加快事故後的復原速度，還能確保在太陽能大規模擴張的背景下，滿足日益嚴格的監管和合規要求。最終，透過強化太陽能系統的網路安全，才能有效保障國家能源基礎設施的可靠性，並維持社會大眾對再生能源轉型願景的信心。

資料來源：https://www.helpnetsecurity.com/2025/10/14/solar-power-systems-cyber-threats/