近日,美国微软(Microsoft)与英伟达(NVIDIA)宣布达成合作,将利用人工智能(AI)技术推动核电“全寿期”发展。双方计划运用AI工具,着力解决拖慢项目进度的瓶颈问题,重点聚焦设计阶段与监管审查环节,从而简化从许可审批到反应堆建设与运营的各个流程。
通过将微软的云服务与AI生态系统和英伟达的Omniverse、CUDA-X及AIEnterprise等技术相结合,双方正致力于打造面向核电开发的一体化数字平台。
微软全球能源与资源行业企业副总裁达里尔·威利斯(Darryl Willis)在微软官方博客发文称,当前全球正面临历史性的电力需求激增挑战,而基础设施建设却仍停留在模拟时代。在数字技术迅猛发展与供应链再工业化的推动下,稳定不间断的零碳电力已成为迫切且刚性的需求。核电是支撑这一未来格局的核心支柱,但核工业仍深陷建设交付瓶颈。在项目正式动工前,高度定制化的工程设计、碎片化的数据体系以及海量人工监管审查工作,已严重拖累关键项目进度。
为打破基础设施瓶颈、推动核工业从规划愿景转向落地实施,微软与英伟达开展“AI赋能核电”合作,为核工业提供端到端工具,以简化许可审批流程、加快设计迭代并优化运营管理。
相关技术可为核电厂从厂址许可、设计、建设到持续运行提供全寿期的规范化工程支持。威利斯表示,依托AI驱动的一体化互联平台,能源开发商能够将高度复杂的工作实现流程化、可追溯、安全可控与可预测,在不降低安全标准的前提下大幅缩短开发周期、杜绝返工现象。
核电厂建设固然复杂,但其设计与许可流程则更为繁复。仅许可审批一项就可能耗时数年,耗资数亿美元,并涉及海量的数据处理与报告编制。工程师需耗费数千小时开展文件起草、交叉核对、格式调整、检索、审核与修改工作,包括排查并修正数万页材料中的内容偏差。
威利斯指出,要打破这一基础设施瓶颈,需要在坚守监管标准与工程责任的前提下,从高度定制化工程模式转向可重复使用、基于成熟方案的交付模式。借助AI,能够精准识别文件中的细微偏差并快速修正。
通过整合核电项目全寿期的数据与模拟能力,复杂工作将实现四大转变:
可追溯:每一项工程决策均与支撑依据和监管条例实现数字化关联。
可审计:系统留存完整记录,确保监管机构可即时核查安全合规性。
安全性:先进智能技术在合规受控的环境中运行。
可预测:高保真模拟可测算工期与成本,在实际施工前预判延误风险。
威利斯表示,这不仅关乎建设速度,更关乎行业信任。工程师与监管人员可专注于核心工作:打造安全可靠、大容量、零碳电力项目,确保项目按时按预算落地。AI与数字孪生技术可覆盖项目从初期筹备到高效运营的全过程。在设计与工程环节,数字孪生与高保真模拟技术可实现快速迭代。工程师可复用成熟方案,即时查看微小设计变更对整体模型的影响,在动工前形成经过验证的规划方案。
在许可证审批环节,生成式AI可承担文件起草与缺口分析的繁重工作。该技术能够整合所有项目信息,确保申请材料完整规范、契合历史审批案例,让专业监管人员聚焦安全审查,而非核对数千页文本。
在建设与交付阶段,传统三维模型仅能呈现物理空间。威利斯表示,四维(工期规划)与五维(成本追踪)模拟可在动工前完成电厂虚拟建设。AI与数字孪生技术让开发商对照数字规划实时追踪施工进度,预判潜在延误,避免因工期冲突引发高额返工。
在运维阶段,搭载AI的传感器与运营数字孪生系统可提前侦测异常,提升机组可用率,实现预测性维护,在操作员主导下保障电网稳定运行。
威利斯总结称,通过整合各阶段数据、追溯体系与模拟技术,AI利用高保真三维模型与数字孪生加速设计认证,借助AI辅助文档处理工作,保障许可审批标准统一,并将设计预设条件与运行业绩相关联,为运营商、监管机构和利益相关方提供清晰、持续的可视化信息。