Comment l'IA, l'IoT, et l'analyse de données renforcent la sécurité des centrales nucléaires

Si cette forme de production d'énergie n'a jamais été aussi sûre et aussi efficace, c'est grâce à la transformation numérique.

Alors que les gouvernements sont sous pression, et que les températures augmentent année après année dans le monde, s’orienter vers les énergies les moins émettrices de CO² pour répondre aux besoins d’une population croissante est indispensable. L’énergie nucléaire peut concilier performance et durabilité en générant moins d’émissions carbone que les hydrocarbures. La France vient d’ailleurs d’officialiser le renouvellement de son parc nucléaire avec le programme EPR2 – programme visant à rajeunir le parc nucléaire avec des centrales de deuxième génération.

Les chiffres publiés par Statista montrent l’importance de ce mode de production d’énergie à l’échelle mondiale puisqu’en 2021, la capacité de production cumulée des centrales nucléaires en exploitation atteignait près de 382,5 gigawatts, et qu’en mai 2022, 439 réacteurs étaient en activité.

Alors que la sécurité reste une préoccupation pour une grande partie de la population, un ensemble de technologies contribue à rendre les centrales nucléaires d’aujourd’hui plus sûres qu’elles ne l’ont jamais été depuis leur création.

L’IA : catalyseur de sécurité et de performance

L’exploitation d’une centrale doit se faire dans le respect de règles et contraintes de sécurité strictes. C’est précisément là où s’exprime tout le potentiel de l’intelligence artificielle (IA). Avant même de construire une centrale, les modèles d’IA peuvent simuler le comportement des réacteurs nucléaires et en améliorer la conception, la sûreté, les performances et la charge en combustible à partir de données.

Dans une centrale nucléaire en activité, l’IA peut – en combinant l’apprentissage automatique à des modèles de physique qui collectent des données à partir de capteurs – prédire les risques d’accident, et alerter le personnel sur le matériel et le dysfonctionnement susceptibles d’être à l’origine du problème. Grâce à l’apprentissage automatique, les scientifiques sont en mesure d’analyser des volumes substantiels de données pour modéliser de manière plus efficace et plus fiable le comportement de réacteurs au sein de jumeaux numériques.

En basant l’analyse et le diagnostic de problèmes éventuels sur des données fiables et sûres, l’intelligence artificielle permet aux gestionnaires de centrales nucléaires de prendre des décisions de manière proactive, rapide et efficace, tout en faisant évoluer la filière vers plus de sécurité.

La puissance des données, de l’IIoT et des jumeaux numériques 

Ces dernières années, l’analyse des données a également fortement contribué à l’évolution du secteur de l’énergie nucléaire.

La solution que FRAMATOME, géant français de l’énergie, a déployée pour le réacteur de génération III+ de TVO à Olkiluoto, en Finlande, offre des informations de conception à jour sur chaque machine impliquée dans le processus de production d’électricité. La qualité de l’intégration des données et des processus de travail a atteint un niveau inégalé pour obtenir le degré de contrôle, de qualité et de cohérence nécessaire à la livraison du projet dans les temps. FRAMATOME met désormais l’ensemble de ces outils au service de nouveaux projets en France, en Allemagne, au Japon et aux États-Unis.

Dans ce cas, les données associées aux objets connectés de la centrale sont regroupées dans une base de données. Chaque objet industriel est associé à un code d’identification qui permet d’accéder à l’ensemble de ses informations en temps réel et à distance. C’est le principe du jumeau numérique de l’objet industriel.

La technologie : clé de la sécurité et l’efficacité

Dans un monde en recherche de solutions énergétiques durables pour lutter contre le changement climatique, l’énergie nucléaire offre une méthode fiable et efficace pour produire de l’électricité. Alors que les incidents passés ont alimenté la méfiance du public à l’égard de l’énergie nucléaire, la transformation numérique et la technologie ont rendu les installations d’aujourd’hui plus sûres que jamais : l’IA et l’apprentissage automatique peuvent créer des modèles qui prédisent les risques d’accidents avec de plus en plus de précision ; l’analyse de données, alimentée par des capteurs IIoT, peut à la fois recueillir et analyser les informations provenant des sources multiples d’une centrale.

Près de 70 ans après la mise en service de la première centrale nucléaire au monde, en 1954 à Obninsk en Union soviétique, ce moyen durable de production d’énergie n’a jamais été aussi fiable, performant et pertinent pour relever les défis énergétiques du présent et de l’avenir.