原発需要が増加する中で原発の運転を支援するAIベースのツール「PRO-AID」をアメリカの研究所が開発

近年は大手テクノロジー企業がAIツール開発に多額の投資を行っており、それに伴ってAI向けのデータセンター建設も進んでいます。膨大な電力を消費するAIデータセンターの急増に伴い、原子力発電の需要も増加する中で、アメリカエネルギー省傘下のアルゴンヌ国立研究所がAIベースの原発支援支援ツール「PRO-AID」を開発しました。

Nuclear Power Is Back. And This Time, AI Can Help Manage the Reactors. - WSJ
https://www.wsj.com/articles/nuclear-power-is-back-and-this-time-ai-can-help-manage-the-reactors-5ce03ae7

世界中のデータセンターが消費する電力は年々増加しており、国際エネルギー機関(IEA)の試算によれば2026年までに日本全体の消費電力に匹敵する電力が必要になるとのこと。すでにデータセンターの膨大な消費電力はAI開発のボトルネックになっているとの指摘もあり、今後5～10年の間にアメリカ大陸の半分以上で電力不足が発生するリスクが高まっているという報告もあります。

そんな中で注目を集めているのが、一時は下火になりつつあった原子力発電所です。1979年に2号機がメルトダウンを起こした事故で知られるアメリカ・ペンシルベニア州のスリーマイル島原子力発電所の1号機も、2028年までに再稼働してMicrosoftに電力を供給することが明らかになっています。

あのスリーマイル島原子力発電所が再稼働しMicrosoftへ電力を供給することが決定 - GIGAZINE

新たにアルゴンヌ国立研究所は、原子力発電所のオペレーターを支援するAIベースのツール「PRO-AID」を発表しました。PRO-AIDは「Parameter-Free Reasoning Operator for Automated Identification and Diagnosis(自動同定および診断のためのパラメーターフリー推論オペレーター)」の頭文字を取った名称で、自動推論の一種を用いて原子力発電システムのリアルタイム監視および診断を行うとのこと。

さらにPRO-AIDは生成AIと大規模言語モデルを組み合わせ、システムに問題が発生した際にオペレーターへ自然言語で通知・説明します。これにより、原子力発電所のオペレーターの効率を向上させることができ、高齢の従業員が退職する際にAIツールが業務の一部を引き継ぐことも可能です。

アルゴンヌ国立研究所の原子力科学および工学部門の上級原子力エンジニアであるリチャード・ヴィリム氏は、「低レベルな能力のいくつかを機械に譲ることができれば、誰かが引退した時に人員を入れ替える必要がなくなります」と語っています。

アメリカで稼働中の原子炉94基は、アメリカで使われる電力の約20％を供給しており、その平均稼働年数は約42年だとのこと。ヴィリム氏は、「原子力発電所は30年以上前に建設されたものなので、技術に関しては恐竜のように古いものです」と指摘しています。

ヴィリム氏によると、比較的新しくデジタル監視ツールによる自動化が進んでいるガス発電所に比べ、原子力発電所のテクノロジーははるかにおくれているとのこと。アルゴンヌ国立研究所の計画は、テクノロジーが活用された新しい原子力発電所にPRO-AIDを提供するというものですが、古い原子力発電所へのPRO-AIDの導入も検討されているそうです。

しかし従来の原子力発電所の場合、「導入費用や稼働年数を考慮した際、本当にPRO-AIDの導入がコストに見合うのか」という点が問題になります。導入する際には原子力発電所を一定期間電力網から切り離さなくてはならず、その間の機会損失も課題です。

ヴィリム氏は、「電力会社は『PRO-AIDの導入に十分な価値があるのか？それとも、20年先かもしれないゴールを目指すために必要なものはすでにあるのか？』という問いに直面しています」と述べました。