对于许多美国人来说，按下开关并知道灯会亮是理所当然的。 电是我们认为理所当然的东西，假设因为我们支付了电费 账单上公用事业将可用——直到它不可用为止。
但是，如果倒下的树木或故障的变压器是我们最不担心的呢？恐怖主义， 自然灾害和网络攻击对电网的威胁要大得多。的 美国电网的本质是一个高度集中的系统，分为三个部分 领土广阔，容易受到攻击。变电站单次停电 可以级联成很多。
“我们想象我们可以自由地使用我们能支付的尽可能多的能源，”说切尔西谢利，副教授社会学。 “但情况并不完全如此，因为其他人正在确定程度 能量实际上是有弹性和安全的。”
足球比赛结果的研究人员正在展望电网更加光明的未来，建设 弹性，即所谓的 B 计划，以及更公平地获得电力。
熄灯
电网包括发电厂、输电线路、中央控制中心、 变电站（超过 100,000 个）、家庭和企业，并且越来越多地分布在 能源生产，如太阳能电池板和风力涡轮机。这些节点中的每一个都容易受到影响 因事故、灾难或攻击而发生故障，并且更换它们的成本很高 并且耗时。
“电力行业中使用的传统安全术语意味着可靠性和充分性 电源以满足需求，”说志伟十，副教授电气和计算机工程。 “这是 N 减去假设的组件中断的一个意外事件：取一根线 看看系统是否能够承受干扰。”
Ten 表示，几十年来，这种意外情况在规划和运营中已成为常态， 但网络安全的复杂性使问题变得更加复杂。物理攻击可以 损坏部分电网，但对互连变电站的网络攻击可能会导致瘫痪 整个系统同时进行。
大部分电网是通过大量公共投资建造的，尽管 许多公用事业公司都是私人持有的；对系统进行重大升级，以防止假设 网络攻击基本上还没有引起投资者的关注。但重大网络攻击 就像 2017 年 Equifax 数据泄露和 2015 年乌克兰停电事件一样，现在已经成为现实。
十希望在电网网络安全方面的投资 太晚了。与一起罗延宇，助理教授数学科学和威斯康星大学密尔沃基分校的同事，十提出了精算 电网网络风险管理框架。
目前，公用事业单位由联邦能源管理委员会 (FERC) 进行审计 基于北美电力可靠性公司 (NERC) 制定的标准。 十和同事希望创建一个框架，其中包括精算会计 物理威胁和网络安全风险。精算估计将量化财务 攻击或自然灾害的成本。针对这些攻击的保险可以提供 债券投资者进行大额投资以提升安全性所需的信心 网格的措施。
安全产品供应商将看到其产品尚不存在的市场 由于缺乏需求。
这样的框架将建立十号所说的“可持续生态系统” 公用事业技术的安全保护。他说主要影响包括 增加社会福利，因为电网故障的风险会降低。它会 促进对具有挑战性的模型的精算研究，例如高影响力的保险， 低概率事件。它还将提供教育活动和劳动力 发展。
照亮解决方案
Joshua Pearce，电气和计算机工程教授以及材料科学与工程，倡导能源多样化以提高安全性。
按照 B 计划重新格式化旧的实用模式并使用微电网和可再生能源 然而，需要重大的政策转变。皮尔斯认为私营部门可以 通过允许可再生能源的净计量和互连来解决许多问题 电源。
“这不会让纳税人付出任何代价，但需要克服重大的游说努力 由特殊利益驱动，”他说。 “私营部门会这样做，因为风能和太阳能 比煤炭和核能成本低得多，建造起来更容易、更快，并且避免了 令人不快的外部性。”
在利用可再生能源建立电网弹性方面，皮尔斯表示军方正在 最好的起点。
“使用本地可再生能源的微电网联盟更加安全 从长远来看，成本更低，”他说。 “军队正在利用太阳能做什么 微电网可以作为我们其他想要安全、廉价、 和清洁能源。”
Emily Prehoda，博士生环境和能源政策，研究军队如何使用可再生能源来削减成本和试点 面对停电、攻击或自然灾害时的微电网。
“微电网可以让你连接到更大的电网，但如果发生什么事情 到电网，你可以“孤岛”自己，你可以继续生产，因为你不 与级联故障有关，”她说。
“使用本地可再生能源的微电网联盟更加安全 从长远来看，成本更低。”
普雷霍达表示，军方有一项规定，25% 的能源用于国内 到 2025 年，基地将由可再生能源建造。她指出，军事 领导人将气候变化视为首要威胁，确保基地安全对环境而言是有意义的， 从财政角度和国家安全角度来看。此外，周边社区 在有电网的情况下，军事基地可以利用军事微电网供电 失败。
“对于可再生能源，您有前期投资，但运营和维护是 后端较低，”她说。 “当存储——换句话说，电池——赶上时， 事情已经板上钉钉了。”
人民力量
社会学副教授切尔西·谢利 (Chelsea Schelly) 正在与皮尔斯 (Pearce) 合作， Prehoda 探讨民用和军用微电网如何增强弹性 网格的。谢利认为，微电网和替代能源形式并不 环保主义者的主张，但只是简单的常识性解决方案。
“我研究社会上的人们如何看待他们与物质事物的关系。 如果我们考虑社区福祉和复原力，那就很有意义 让我们考虑缩小规模，”她说。 “微电网或能源系统 社区拥有更直接的控制权，因此可以更直接地做出 对于他们自己的社区来说可靠且方便，确实提高了生活质量。”
网络攻击通常看起来像是一场机会游戏；用能量源玩轮盘赌 数百万人依赖似乎不是一个好的选择。
“如果您知道网络安全威胁更加难以预测、更加多变，您就会知道 设计一种网络攻击可以影响系统一部分的系统是有意义的 系统，但不是整个系统，”谢利说。
“目前，几乎不需要什么就能影响整个系统。”
她说，如果该系统旨在处理网络攻击，我们的电网就会 看起来和现在有很大不同。
“我们的电网系统在某些方面是傲慢的伟大壮举，”她解释道。 “假设这个系统只要人们需要能源就可以一直运行 服务——它花费了大量的投资而不关心它的进展如何 进行维护或由谁负责维护。”
现在建立弹性意味着承认系统的缺陷并进行外部思考 保险丝盒可提供更好的安全措施。
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