《華爾街日報》報道,核電的復興 - 部分原因是數據中心對人工智能的巨大需求,這導致業界對利用人工智能提高核電站效率的興趣越來越大。美國能源部阿貢國家實驗室位于伊利諾伊州萊蒙特,以其在核反應堆方面的工作而聞名,據該實驗室核科學與工程部門高級核工程師理查德·維利姆稱,該實驗室開發了一種基于人工智能的工具,可以協助反應堆設計并幫助操作員運行核電站。

密歇根州科弗特市帕利塞茲核電站的控制室模擬器。美國核電站的平均運行年齡為42年。 圖片來源: Don Campbell/《先驅報》/美聯社
阿貢國家實驗室的工具被稱為“自動識別和診斷無參數推理算子”(PRO-AID),它標志著 20 世紀最后 25 年鼎盛時期這一領域的技術飛躍。
“這些核電站是30多年前建造的,”維利姆說,“所以從技術角度來說,它們就像恐龍一樣。”
如今,美國94座在運核反應堆幾乎全部獲得了運營許可證,這些反應堆加起來仍為美國提供近20%的電力。根據美國能源信息署的數據,這些反應堆的平均壽命約為42年。
阿貢國家實驗室的計劃是為新興的、技術先進的核電站提供PRO-AID(項目輔助創新與發展計劃),但它也在關注所謂的“恐龍”級核電站,其中一些正在被亞馬遜和微軟等公司“復活” ,為其人工智能數據中心提供動力。國際能源署周四表示,全球對人工智能的推動將推動電力需求的急劇增長,預計到2020年,數據中心的電力消耗將增加一倍以上。美國約三分之一核電站的所有者正在與科技公司洽談為這些數據中心提供電力。
PRO-AID 使用生成式人工智能結合大型語言模型進行實時監控和診斷,當工廠出現異常時,會通知并向工作人員解釋。Vilim 表示,它還使用一種自動推理形式——利用數學邏輯將知識編碼到人工智能系統中——來模仿人類操作員提問的方式,并逐漸了解工廠的運行情況。
維利姆表示,該工具還可以幫助提高核電站運營人員的效率。隨著老員工的離職,這一點尤為重要。“如果我們能將一些低級功能交給機器,那么當有人退休時,就不需要再找人來替代他了。”他說道。
維利姆補充道,與更新、自動化程度更高、配備數字監控工具的燃氣電廠相比,核電廠的技術遠遠落后。技術更新的效率部分源于將公用事業公司核電廠的監控人員集中到一個單一的集中地點——就像燃氣電廠目前的做法一樣。
然而,維利姆表示,對于傳統核電站而言,這項技術的價值并不總是顯而易見的。PRO-AID 是一款可以授權給軟件開發商或核能供應商的工具,但目前尚未進入商用核電站。
市場研究和 IT 咨詢公司 Gartner 的分析師鮑勃·約翰遜 (Bob Johnson)表示,雖然一些發電廠可能希望更新技術,但為了升級而長時間斷電也是一個挑戰。
“公用事業公司面臨的問題是,‘投入這項技術是否具有足夠的價值?還是說,我們只需要滿足需求,然后就可以直接投入使用,而這可能只需要20年的時間?’”維利姆說道。
比爾·蓋茨創立的TerraPower是新一代核能公司之一,該公司表示,自本世紀初成立以來,一直使用先進的計算機模型來設計其反應堆技術。TerraPower總裁兼首席執行官克里斯·勒維克表示,Natrium反應堆將是首個“從構思到商業化全程在全數字化環境中進行設計和建模”的反應堆。
由薩姆·奧特曼(Sam Altman)投資的核能初創公司 Oklo一直在使用人工智能對其反應堆進行設計分析。Oklo聯合創始人兼首席執行官雅各布·德維特( Jacob DeWitte )表示,借助這些工具,可以縮短運行高保真模擬案例所需的時間。
不過,他表示,人工智能全面應用于商業核電仍需要時間。“它是一個巨大的加速器,是巨大的生產力促進劑,”德維特說。“但坦率地說,我認為核能發展還處于非常非常早期的階段。”
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