【AI 缺電，核電廠缺人】「人機共生」成新解方，核能產業如何靠 AI 翻身？

更新於 06月17日10:21 • 發布於 06月17日02:21 • LC

美國核能產業轉型正站在歷史性的十字路口。一方面，現有核電從業人員老化，60% 核能工作者介於 30 至 54 歲之間，未來十年將面臨大規模退休潮；另一方面，人工智慧發展帶來的龐大能源需求，正推動核能產業重新受到關注。

更值得注意的是，AI 不僅是推動核能復興的驅動者，同時也被期待成為解決核電廠人力短缺、提升營運效率的關鍵技術方案。這種使命角色使得 AI 與核能形成了一種共生關係：AI 需要核能提供穩定電力供應，核電產業則希望藉由 AI 技術實現智慧化營運。

核能成 AI 時代基載電力新寵，投資價值現

當前 AI 與核能之間形成了獨特的互相推動關係。生成式 AI 技術的快速發展造成資料中心用電需求暴增，迫使科技巨頭開始尋求更穩定、可靠的能源解決方案。

微軟最近與美國賓州的三哩島核電廠簽署協議，重啟該廠一座反應爐並簽署為期 20 年的購電協議。甲骨文執行長 Larry Ellison 直言，先進 AI 的能源需求「瘋狂到」該公司正在建設由三座小型核反應爐供電的資料中心。亞馬遜、微軟等科技巨頭紛紛投資小型模組化反應爐（Small Modular Reactor, SMRs）技術，僅四家 SMR 公司就獲得了近 30 億美元的股權投資。

除了 AI 驅動的需求外，美國製造業回流與電氣化政策也進一步推升長期電力需求。美國核能協會首席執行官 Craig Piercy 指出，過去 20 年美國電力需求基本持平，年增率僅 1% 或更低，但未來 10 年預期年增率將達到 2-3%。這種需求結構的根本性改變，使得核能作為基本負載電力的價值重新被凸顯出來。

華爾街也開始重新評估核能的投資價值，包括高盛、Morgan Stanley、美國銀行在內的多家大型金融機構，正準備支持到 2050 年將全球核能產能增加三倍的目標。

但是，核能產業人力斷層問題大

根據美國能源部數據，現有核能工作者中 60% 介於 30 至 54 歲之間，這意味著在未來十年內，相當大比例有著經驗豐富的工程師將退休，造成嚴重的專業知識與經驗斷層。加州大學柏克萊分校核工程系主任 Fratoni 指出，核能產業已經停滯了相當長時間，許多專業知識因為人員退休而流失，現在需要迎頭趕上。

這種知識斷層的形成有其歷史背景：1970 年代核能快速發展後，因公眾反對、政府監管趨嚴，以及車諾比核災等因素，核能發展進入長期停滯期。Piercy 預測：「到 2050 年，核能產業的工作人員數量將會是現在的三倍以上。」

AI 作為核電廠數位助手的應用場景有哪些？

在解決人力短缺的同時，AI 技術正逐步成為核電廠營運的重要輔助工具。美國阿爾貢國家實驗室核能工程師 Vilim 開發的 PRO-AID 系統，展現了 AI 在核電領域應用的具體前景。

PRO-AID（Parameter-Free Reasoning Operator for Automated Identification and Diagnosis）可視為核電廠監控與診斷的數位助手。該系統最早開發於 1990 年代後期，隨著 ChatGPT 等生成式 AI 技術的出現，PRO-AID 獲得了顯著的功能提升。

在 2022 年之前，PRO-AID 主要功能是告知操作員是否有洩漏或特定組件離線；現在，操作員可以進一步詢問「為什麼」，系統能夠深入分析模型內部運作邏輯，並以人類可理解的形式提供解釋。 Vilim 說明：「操作員不僅能得知『圍阻體外有洩漏』，還能詢問系統『你為什麼這樣判斷？』」

AI 技術在核電領域的應用具有四大核心優勢。首先是自動監測設備狀態與異常，AI 系統可以持續不間斷地監控設備運行狀況，及時發現潛在問題。其次是可解釋的邏輯診斷，系統不僅能識別問題，還能解釋判斷依據，協助操作員理解和驗證診斷結果。

第三是遠端監控能力，AI 技術使得遠端監控成為可能，一位操作員可以同時監看多組設備，Vilim 估計監控效率可提升 10 倍。最後是減少現場人力負擔，AI 正逐步承接例行性、耗時的監控與檢查任務，讓人類專注於需要判斷和決策的複雜任務。Vilim 強調，那些枯燥乏味的任務可以交給電腦處理，使核電廠營運更加高效安全。