ИИ разгоняет реакторы: как цифровые технологии влияют на производительность ядерной энергетики
В эпоху цифровизации ядерная энергетика переживает трансформацию благодаря искусственному интеллекту (ИИ) и цифровым технологиям. Эти инновации становятся неотъемлемой частью управления, диагностики и оптимизации работы атомных станций. В России государственная корпорация «Росатом» активно внедряет цифровые решения, делая ядерную энергетику безопаснее, эффективнее и конкурентоспособнее на мировом рынке. Эта статья рассматривает ключевые направления применения ИИ и их влияние на производительность отрасли.
Предиктивная аналитика — одно из главных направлений применения ИИ в ядерной энергетике. С помощью машинного обучения и анализа больших данных ИИ прогнозирует сбои оборудования, позволяя проводить обслуживание до возникновения проблем и делает случайные ремонты плановыми. Например, на предприятиях Росатома алгоритмы мониторинга электролизеров автоматически выявляют скрытые дефекты, визуализируют аномалии и оповещают операторов. Это снижает риск аварий и оптимизирует затраты на обслуживание, обеспечивая «ремонт по состоянию», что сокращает ненужные остановы оборудования.
Цифровые двойники — виртуальные модели реальных объектов — позволяют моделировать и оптимизировать работу реакторов. В Росатоме они используются для оценки рисков, оптимизации технического обслуживания и улучшения технических и эксплуатационных характеристик оборудования. В одном из проектов цифровой двойник увеличил эффективность промышленного продукта с 32% до 40% и сократил время проектирования более чем в 4 раза. Такие решения минимизируют необходимость дорогостоящих физических испытаний и повышают точность моделей до 95%.
ИИ обеспечивает точное регулирование мощности реакторов и минимизирует человеческий фактор. Нейронные сети, такие как рекуррентные нейронные сети (RNN) и глубокие нейронные сети (DNN), используются для онлайн-мониторинга состояния оборудования и диагностики неисправностей. Например, исследования показывают, что DNN/LSTM могут предсказывать параметры аварийного состояния реактора в 100,000 раз быстрее традиционных симуляций с точностью 92–99%. Это повышает безопасность и стабильность работы атомных станций.
ИИ-платформы оптимизируют графики загрузки топлива, логистику и планирование ремонтов. В топливном дивизионе Росатома ИИ снизил уровень брака в производстве циркониевых и титановых изделий с 2,3% до 0,9%, что принесло экономический эффект в 115 миллионов рублей с прогнозируемой экономией до 626 миллионов рублей. В машиностроительном дивизионе ИИ сократил необоснованные простои на 17% и увеличил доступность оборудования на 29%, сэкономив 130 миллионов рублей.
Росатом интегрирует ИИ в экспортные проекты, такие как строительство АЭС в Египте (Эль-Дабаа), Турции (Аккую) и Бангладеш (Руппур). Цифровые решения, включая платформу Multi-D и системы предиктивной аналитики, повышают привлекательность российских технологий. Сотрудничество со странами БРИКС+, Ближнего Востока и Глобального Юга укрепляет позиции России как лидера в области «интеллектуальной энергии».
Искусственный интеллект и цифровые технологии трансформируют ядерную энергетику, делая её безопаснее, эффективнее и технологически продвинутой. Росатом, внедряя ИИ и цифровые двойники, не только оптимизирует внутренние процессы, но и предлагает инновационные решения на международной арене. Это укрепляет репутацию России как лидера в области «умной» энергетики, способствуя устойчивому развитию мировой ядерной отрасли.
