Những thách thức của chuyển đổi số trong lĩnh vực hạt nhân

2 giờ trướcBài gốc

(Ảnh minh họa)

Dù phải đối mặt với sức ép cấp bách về công nghiệp, pháp lý và xã hội, việc áp dụng công nghệ số vẫn bị kìm hãm bởi những rào cản mang tính cấu trúc: Yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn, sự phức tạp của hệ sinh thái công nghiệp và khó khăn trong việc phối hợp giữa các bên có nhịp độ hoạt động rất khác nhau.

Khi các chương trình xây dựng được khởi động trở lại và yêu cầu về minh bạch ngày càng cao, toàn ngành vẫn tiến lên theo từng nhịp đứt quãng. Làm thế nào để tháo gỡ những rào cản về văn hóa, tổ chức và vận hành vốn đang chia cắt, thậm chí làm chậm quá trình chuyển đổi số? Làm sao dung hòa sự đa dạng của các cơ sở và di sản kỹ thuật khác nhau mà vẫn không làm suy giảm các yêu cầu về an toàn?

Quản trị dữ liệu: Còn xa thực tế nghiệp vụ

Lợi ích về hiệu suất từ một hệ thống thông tin được quản lý tốt và dữ liệu được chia sẻ đã được chứng minh, và ngành hạt nhân cũng không phải ngoại lệ. Tuy nhiên, công tác quản trị dữ liệu trong lĩnh vực này vẫn còn rời rạc. Các bộ phận như thiết kế, vận hành, bảo trì hay CNTT hoạt động trong nhiều môi trường kỹ thuật khác nhau, thường được “đóng kín” theo lịch sử phát triển, khiến chuỗi giá trị bị chia cắt và việc kết nối, liên thông trở nên tốn kém, thậm chí khó đạt được.

Sự phân mảnh này không đơn thuần do chậm chuyển đổi số, mà xuất phát từ chính đặc thù của ngành: Cơ quan an toàn hạt nhân áp đặt yêu cầu rất chi tiết về khả năng truy xuất trong suốt vòng đời của cơ sở; dữ liệu nhạy cảm liên quan đến an ninh quốc gia và chủ quyền năng lượng; nhiều đối tác công nghiệp có thể phối hợp ngoài thực địa nhưng lại sử dụng các hệ thống thông tin không đồng nhất; và đặc biệt là chu kỳ công nghiệp dài, đòi hỏi các công cụ phải bền vững trong nhiều thập kỷ.

Trên thực tế, điều này dẫn đến việc cùng một thiết bị nhưng tồn tại nhiều bộ dữ liệu tham chiếu khác nhau, lịch sử bảo trì khó tổng hợp giữa các cơ sở, hay các chu trình phê duyệt hệ thống thông tin có thể kéo dài nhiều tháng, thậm chí hơn một năm đối với các ứng dụng quan trọng. Trong các đợt dừng lò, việc tập hợp đầy đủ và đáng tin cậy lịch sử kỹ thuật của một linh kiện vẫn có thể tiêu tốn nhiều ngày công.

Chính vì vậy, toàn ngành gặp khó trong việc thiết lập một cơ chế quản trị dữ liệu thực sự tích hợp và chia sẻ ở quy mô dự án và cơ sở, đủ khả năng tạo ra giá trị rõ ràng, có thể đo lường được.

Số hóa và quy định: Đổi mới trong khuôn khổ chặt chẽ nhưng mang tính định hướng

Trong lĩnh vực hạt nhân, đổi mới số không chỉ dừng ở việc tuân thủ các chuẩn chung như bảo vệ dữ liệu cá nhân hay an ninh mạng. Nó còn phải đáp ứng những yêu cầu đặc thù và mang tính nền tảng.

An toàn hạt nhân: Mọi công cụ và quy trình đều phải bảo đảm an toàn cho cơ sở và con người, với khả năng truy xuất cực kỳ chi tiết và được rà soát định kỳ.

Bảo vệ dữ liệu chiến lược: Thông tin liên quan đến an ninh quốc gia và chủ quyền năng lượng, do đó phải chịu các hạn chế bổ sung.

Thẩm định và phê duyệt phức tạp: Trước khi đưa vào vận hành, các giải pháp phải trải qua các quy trình chứng nhận và phê duyệt nghiêm ngặt.

Lưu trữ dài hạn: Dữ liệu phải có khả năng khai thác trong nhiều thập kỷ, vì vậy đòi hỏi các tiêu chuẩn bền vững và lâu dài.

Những ràng buộc này thường bị xem là lực cản, nhưng thực chất lại tạo nên một khung định hướng quan trọng. Chúng buộc vấn đề an toàn và an ninh mạng phải được tích hợp ngay từ khâu thiết kế các dự án số, nhằm tránh để những yếu tố này trở thành điểm nghẽn ở giai đoạn muộn trong chu trình công nghiệp.

Cách tiếp cận quy định khác nhau giữa các quốc gia

Tại Hoa Kỳ, Ủy ban Điều tiết Hạt nhân (NRC) áp đặt một khuôn khổ rất chặt chẽ và mang tính chỉ dẫn cao đối với an ninh mạng của các hệ thống số được sử dụng trong các cơ sở hạt nhân. Song song đó, Bộ Năng lượng (DoE) hỗ trợ việc ứng dụng phân tích nâng cao, trí tuệ nhân tạo và bản sao số trong các chương trình hiện đại hóa đội ngũ nhà máy hạt nhân hiện có.

Đội ngũ nhà máy tại Mỹ, với 94 lò phản ứng và tổng công suất lắp đặt gần 97 GW, đã triển khai trong nhiều năm qua các chương trình hiện đại hóa hệ thống thông tin, đặc biệt nhằm giảm các đợt dừng hoạt động ngoài kế hoạch. Các báo cáo kinh nghiệm công khai cho thấy những lợi ích kinh tế đáng kể ở cấp độ từng tổ máy, nhất là nhờ cải thiện độ sẵn sàng và bảo trì dự đoán.

So sánh với Mỹ, Pháp hiện có 57 lò phản ứng (bao gồm cả EPR) trên 18 địa điểm, từ lâu được tiêu chuẩn hóa xoay quanh công nghệ lò nước áp lực (REP). Nền tảng công nghiệp này mang lại tiềm năng lớn trong việc dùng chung và chia sẻ dữ liệu. Tương tự Mỹ, Pháp cũng phải đối mặt với thách thức rút ngắn thời gian dừng lò thông qua chương trình START. Tuy nhiên, di sản ứng dụng và cách tiếp cận quy định thận trọng hơn khiến chu kỳ tiếp nhận công nghệ số kéo dài, đồng nghĩa với mức độ linh hoạt bị hạn chế.

Chuyển đổi số thực tế và an toàn: Đổi mới mà không làm mất cân bằng

Ngành hạt nhân đặc trưng bởi chu kỳ dài và khối di sản công nghệ rất lớn. Một số hệ thống số đã tồn tại hàng chục năm, dựa trên các kiến trúc độc quyền, đóng vai trò then chốt đối với an toàn. Vì vậy, việc áp đặt một sự thay đổi đột ngột là điều không thực tế.

Chuyển đổi số cần diễn ra từng bước, có kiểm soát và an toàn, xoay quanh những trường hợp sử dụng mang lại giá trị cao: Bảo trì dự đoán dựa trên phân tích và AI để hạn chế các đợt dừng ngoài kế hoạch; hỗ trợ ra quyết định cho đơn vị vận hành; tự động hóa xử lý dữ liệu an toàn nhằm nâng cao chất lượng và tốc độ phản hồi của quy trình; hay mô phỏng phục vụ công tác kỹ thuật. Những ứng dụng này cho thấy sự cần thiết của một nền tảng hệ thống thông tin ổn định, an toàn và có khả năng mở rộng, đủ sức tích hợp các luồng dữ liệu đa dạng mà không làm ảnh hưởng đến việc tuân thủ quy định.

Sự hồi sinh của điện hạt nhân sẽ không chỉ được quyết định trên các công trường xây dựng hay các dự án kéo dài tuổi thọ nhà máy, mà còn phụ thuộc vào năng lực chung trong việc khai thác tốt hơn, làm cho dữ liệu công nghiệp trở nên tin cậy và có giá trị hơn.

Ba niềm tin cốt lõi định hình quá trình chuyển đổi này: Dữ liệu là tài sản chung: Phục vụ toàn bộ chuỗi giá trị, chứ không phải một nguồn lực bị chia cắt; Số hóa theo hướng thực tế: Dựa trên thực tiễn công nghiệp và tìm kiếm giá trị có thể đo lường để ưu tiên các bước chuyển đổi một cách hiệu quả; Năng lực và sự làm chủ tại hiện trường là điều kiện để hệ thống bền vững: Bảo đảm việc áp dụng, xây dựng niềm tin và duy trì độ vững chắc của các hệ thống trong dài hạn.

Trong bối cảnh ngành hạt nhân đang đứng trước một bước ngoặt chiến lược, di sản kỹ thuật và công nghệ thông tin không chỉ phải nâng đỡ các tham vọng công nghiệp, mà còn phải bảo đảm chúng về lâu dài. Việc ứng dụng công nghệ số là một đòn bẩy then chốt, cả với hệ thống hiện hữu lẫn các dự án mới, nhưng để làm được điều đó, ngành cần tháo gỡ những rào cản đặc thù của lĩnh vực hạt nhân. Vì vậy, cần xây dựng một cơ chế đối thoại riêng, cả trong nội bộ lẫn với các bên liên quan bên ngoài, để biến mục tiêu nâng cao hiệu quả này thành một thành công thực sự.

Nh.Thạch

AFP

Nguồn PetroTimes : https://petrotimes.vn/nhung-thach-thuc-cua-chuyen-doi-so-trong-linh-vuc-hat-nhan-737634.html