29-летний Лоренцо Заниси из Управления по атомной энергии Великобритании является одним из первых представителей новой волны компьютерных ученых, работающих над технологиями искусственного интеллекта для термоядерного синтеза в Великобритании. Недавно получив награду от Института Тьюринга, здесь он объясняет, почему, если нашему миру нужна термоядерная энергия, термоядерной энергии нужен искусственный интеллект, чтобы быстрее достичь цели коммерческого электричества…

Fusion обещает стать экологически ответственной частью мирового энергоснабжения будущего. Он описывается как основной источник энергии, основанный на тех же процессах, что и солнце и звезды.

Но это также и одна из величайших научных и инженерных задач нашего времени.

Мы знаем, что термоядер работает, и доказали эту концепцию на современных машинах, таких как рекордный Joint European Torus (JET) здесь, в Калхэме, Оксфорд.

В UKAEA у нас есть четкая дорожная карта по расширению производства до электростанций и производству коммерческой электроэнергии. Это решающий момент в этом путешествии.

Очевидно, что мы должны внести существенные изменения, чтобы справиться с последствиями изменения климата, и термоядерная энергия предлагает огромный потенциал. В рамках «низкоуглеродного энергетического баланса» он может помочь поддерживать «чистый нулевой уровень» во второй половине века и в последующий период.

Также ясно, что наука о данных и искусственный интеллект являются ключевыми факторами, помогающими ускорить наш прогресс. Методологии искусственного интеллекта и мощность суперкомпьютеров постоянно совершенствуются. Новые алгоритмы обучения решают более сложные задачи, на решение которых раньше уходили месяцы или годы. В конечном итоге наша работа сэкономит время и деньги, как это происходит во многих других отраслях.

Это новое и очень перспективное направление. Например, ИИ уже произвел революцию в науках о жизни и здравоохранении, позволяя быстрее открывать новые лекарства, выявлять закономерности в сложных геномных данных, прогнозировать свертывание белков и способствовать автоматизации диагностики с помощью рентгеновских снимков и компьютерной томографии. Для меня у ИИ есть не менее захватывающая возможность совершить революцию в термоядерном синтезе, чтобы достичь его быстрее.

Вот почему я здесь. Это будущее нашей планеты, и я увлечен нашей миссией по доставке термоядерной энергии. Чтобы изменить мир.

Учитывая его способность справляться со сложностью, ИИ является идеальным решением для быстрого и точного прогнозирования будущих состояний плазмы во время экспериментов, для планирования операций машин и даже для разработки сценариев плазмы в новых машинах. Все это подпитывает идею создания «цифрового близнеца» для формирования конструкций будущих электростанций, таких как STEP, прототип британской термоядерной установки, которая должна обеспечить электроэнергию в сети в 2040-х годах.

Все в сообществе ИИ согласны с проблемами улучшения здравоохранения и наук о жизни. Можем ли мы сделать то же самое для слияния?

Мы открыто сотрудничаем с лучшими в сообществе ИИ, но нам нужно больше лучших талантов, чтобы подойти к этой задаче со всех сторон. Чтобы сломать барьеры и действительно сделать это важным. Великобритания находится в авангарде исследований искусственного интеллекта и термоядерного синтеза — это идеальное место для этого. Я рассматриваю это как уникальный шанс для тех, кто хочет специализироваться, действительно изменить ситуацию.

Дела идут быстро. Институт Алана Тьюринга недавно присудил мне награду за повышение квалификации, которую я буду использовать для продвижения применения ИИ для синтеза в более широком сообществе.

Сейчас я планирую обратиться к ведущим учебным заведениям, ориентируясь на студентов, изучающих математику, физику, информатику и инженерное дело; исследователи на всех уровнях карьеры во всех ведущих институтах искусственного интеллекта.

В UKAEA мы работаем с величайшими умами в области науки, техники и технологий, чтобы выполнить нашу миссию по обеспечению устойчивой термоядерной энергии. Мы все вместе работаем над решением мирового энергетического кризиса. Настало наше время внести изменения.

Что может быть важнее этого?

Что такое энергия синтеза?

Основанный на том же процессе, который питает наше Солнце и звезды, термоядерный синтез долгое время считался основным источником энергии:

• Когда смесь двух форм водорода (дейтерий и тритий) нагревается до экстремальных температур (в 10 раз горячее, чем в ядре Солнца), они сливаются вместе, образуя гелий и высвобождая огромное количество энергии в виде тепла.
• Этот перегретый материал образует плазму, четвертое состояние вещества, встречающееся в молниях и неоновых вывесках. У плазмы невероятно сложная, но увлекательная физика, похожая на погодные системы, и предсказать ее поведение так же сложно.
• Существует более одного способа достижения слияния. В UKAEA мы удерживаем эту горячую плазму с помощью сильных магнитов в машине в форме пончика, которая называется токамак.
• Энергия, полученная в результате синтеза, может генерировать электричество, аналогичное существующим электростанциям.

Доброе утро. Большое вам спасибо, спасибо, сэр Найджел, за приглашение выступить здесь сегодня.

И спасибо всем вам за то, что смогли добраться сюда из-за проблем с поездками, с которыми мы сталкиваемся.

Четыре месяца назад на европейскую землю вернулась страшная война.

Жестокость, развязанная силами Путина, была ужасающей, и это оказало глубокое гуманитарное воздействие, а также на стоимость энергии и безопасность.

Однако газовый кризис не был порожден этой войной.

По мере того, как экономика вновь открывалась после блокировки и спрос резко увеличивался, цены неизбежно росли.

Когда я разговариваю со своими коллегами в Европе и за рубежом, все они сталкиваются с одними и теми же проблемами.

В Германии правительство возобновило работу угольных электростанций.

Во Франции системные операторы призывают домохозяйства принимать душ, а не ванну.

Ни одна страна в Европе не застрахована, меньше всего Великобритания.

Хотя Великобритания получает очень мало газа из России, мы все уязвимы перед газовыми рынками, которые мы не в состоянии контролировать.

Несмотря на наш шквал калечащих санкций, Россия все еще может вооружить свое господство над поставками газа.

Буквально на прошлой неделе Россия сократила поставки газа в Италию и Словакию и полностью отключила Францию.

А незадолго до этого компаниям в Польше, Болгарии, Дании и Германии были перекрыты поставки российского газа.

Европа больше не может находиться в таком положении.

В Великобритании мы уже сократили импорт российского газа на 75% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, а доля импорта нефти из России сократилась вдвое.

Наша последняя отгрузка СПГ из России была 2 марта этого года.

А к концу этого года мы больше не будем импортировать российские ископаемые виды топлива.

Но это показало, что нам необходимо полностью сократить нашу зависимость от газовых рынков, от нестабильных газовых рынков.

И мы можем сделать это, отказавшись от газа в долгосрочной перспективе.

Но как мы пришли к этому положению?

Да, COVID-19 и вторжение России создали огромную нагрузку на британскую энергетическую систему…

…но были ли мы настолько устойчивы, насколько могли бы быть?

Наша система разрабатывалась десятилетиями.

И когда мы оглядываемся назад, мы видим, что энергетическая система, которая была фактически национализирована после войны, около 90% нашей электроэнергии производилось из угля.

Даже в 1950-х мы добывали 1 миллион тонн угля каждый рабочий день.

Это была довольно простая энергетическая смесь.

У нас было много отечественного угля, и мы его просто сжигали.

Четыре десятилетия спустя Национальный угольный совет, как и другие национализированные коммунальные предприятия, оказались в плачевном состоянии.

Они приносили убытки, были очень неэффективны и нуждались в модернизации.

Для премьер-министра Тэтчер и канцлера казначейства Найджела Лоусона мотив либерализации был очевиден.

Они могли видеть, что монополии сдерживают инновации, ограничивают выбор и взвинчивают цены.

Они также могли видеть, что для замены устаревшей инфраструктуры необходимы большие инвестиции.

Таким образом, привлечение частного капитала для финансирования этих необходимых обновлений было абсолютно необходимо, и сектор действительно справился.

С 1980-х годов мы привлекли сотни миллиардов фунтов стерлингов в виде частных финансов — денег, которые в противном случае были бы получены просто за счет более высоких налогов.

Конкуренция и инновации привели к повышению эффективности, значительному сокращению расходов, а значительные доходы были использованы для финансирования необходимого снижения налогов и проведения реформ государственного сектора.

Это был хороший результат для потребителей, казначейства и британской экономики в целом.

В 1980-х и 90-х годах у нас была гонка за газом, и казалось, что Британия нашла золото и готова к жизни, вот как это чувствовалось в то время.

Но, конечно, сегодня мировые цены на газ находятся на невообразимых, рекордных высотах.

Зависимость от газа сделала нас более уязвимыми.

Но это правительство увеличило возобновляемую мощность на 500% с 2010 года, и текущая ситуация показывает, что нам нужно еще больше разнообразия.

И, конечно же, ключом к большей диверсификации энергетического рынка является привлечение частных инвестиций.

Например, в ближайшие десятилетия Британии потребуются многие сотни миллиардов фунтов стерлингов инвестиций в чистую энергию, модернизацию сетей и новую атомную энергетику.

Эти инвестиции создадут сотни тысяч хороших рабочих мест… в отраслях, которые будут построены на века.

Частное финансирование необходимо для энергетического перехода — оно не является врагом этого перехода.

Именно частный капитал и те, кто использует этот капитал, инвестируют, создают рабочие места, внедряют инновации и экспортируют.

Мы не можем осуществить переход, если частный сектор не возьмет на себя эти риски и не вложит свой капитал.

Но это означает, что нам нужна стабильная, предсказуемая и конкурентная бизнес-среда, чтобы эти компании могли продолжать инвестировать в Великобританию.

У нас есть четкий долгосрочный план по привлечению инвестиций в новые технологии, но энергетическая инфраструктура по самой своей природе требует времени.

В ближайшей перспективе мы, конечно, столкнемся с зимой, и мы должны подумать, как наша устойчивость сформируется в этой проблеме.

В отличие от многих стран Европы, наша энергия поступает из разнообразных, надежных и безопасных источников.

Мы получаем газ, который нам нужен, с континентального шельфа Великобритании, мы импортируем его из Норвегии, мы получаем СПГ со всего мира, сжиженный природный газ через нашу впечатляющую портовую инфраструктуру — это вторая по величине инфраструктура в Европе.

Что касается электричества, наше разнообразие поставок, как я всегда утверждал, является большой силой.

У нас вторая по величине в мире установленная мощность оффшорной ветроэнергетики – всего год назад она уступила только Китаю.

У нас есть береговой ветер, у нас есть солнечная энергия, у нас есть атомная энергия, у нас есть гидроэлектроэнергия, и, конечно же, у нас есть соединительные линии между нами и странами Европы.

Однако, несмотря на это разнообразие поставок, мы должны быть готовы к любому сценарию, каким бы экстремальным он ни был.

С января я быстро расширяю нашу деятельность, чтобы улучшить готовность к зиме и устойчивость к внешним воздействиям.

Ранее в этом году я лично просил, чтобы National Grid в полной мере использовала предстоящий аукцион рынка мощности, чтобы смягчить неопределенность.

Только на прошлой неделе я был рад принять у себя Centrica и Equinor, поскольку они подписали свое главное соглашение по укреплению поставок газа в Британию в течение следующих 3 зим.

Как и многие другие в Европе, я также просил продлить срок службы наших угольных электростанций для дополнительного снабжения на эту зиму.

Теперь угольная электростанция West Burton останется открытой этой зимой, и переговоры с двумя другими британскими угольными электростанциями продолжаются.

Но мы не можем избежать того факта, что как изменилась геополитика, так и мы должны измениться.

И именно поэтому мы тщательно изучаем варианты внутреннего хранения газа.

… возможные варианты регулирования для извлечения большего количества газа из существующих месторождений…

…и, конечно же, дальнейшие меры по энергоэффективности.

Однако, помимо подготовки к зиме, мы должны вновь сосредоточиться на будущем.

С тех пор, как бог ветра Эол подарил ветер Одиссею, люди не могли использовать силу ветра с такой эффективностью и эффективностью.

Это ресурс, которым нельзя манипулировать.

Мы стремимся к тому, чтобы оффшорная ветроэнергетика к концу этого десятилетия генерировала 50 ГВт … более чем достаточно для обеспечения электроэнергией каждого дома в Великобритании.

Это станет возможным благодаря нашей схеме «Контракты на разницу», договоренности — механизм, который копируют и которым завидуют во всем мире.

Вот почему ранее в этом году я принял решение проводить эти аукционы ежегодно, а не каждые 2 года, как это было в последние 6 лет.

Это означает, что мы можем обеспечить новые возобновляемые мощности - и раньше.

И пока я говорю, 10 ГВт возобновляемых источников энергии в настоящее время строится по всей Великобритании.

Это эквивалентно мощности 3 атомных электростанций Hinkley Point C, и, конечно же, на данный момент мы уже установили 12 ГВт .

Но нам нужно идти дальше. Законопроект об энергетической безопасности раскроет наши планы.

В следующем месяце я объявлю результаты 4-го раунда распределения — нашего крупнейшего аукциона по возобновляемым источникам энергии за всю историю.

Летом я изложу варианты кардинального реформирования нашего рынка электроэнергии.

Затем, позже в этом году, мы обновим нашу политику планирования и устраним часть бюрократии, которая может привести к запуску морских ветровых и солнечных проектов.

Мы поддерживаем местные партнерские отношения в Англии для наземной ветроэнергетики, которая, как всем следует знать, является самым дешевым и быстрым способом производства возобновляемой энергии.

Всем этим будет управлять новый Комиссар по электрическим сетям, который будет назначен, о чем будет объявлено в этом месяце.

Мы делаем большие успехи в этой области. Одной из областей, где мы стремимся добиться еще большего прогресса, конечно же, является водород.

Жюль Верн 150 лет назад вообразил, что однажды воду можно будет использовать в качестве топлива, «обеспечив неиссякаемый источник тепла и света».

Сегодня зеленый водород, производимый электролизерами, стал важной частью нашего подхода к большей энергетической независимости.

А с учетом того, что к 2050 году глобальная низкоуглеродная водородная экономика будет стоить почти триллион долларов, этот бурно развивающийся рынок находится в нашем распоряжении.

Итак, этим летом я запущу водородную бизнес-модель и раунд распределения нашего водородного фонда с контрактами, заключенными в 2023 году.

Очень скоро мы начнем переговоры с первыми проектами, поддерживающими CCUS .

И это огромная возможность реиндустриализировать наши старые промышленные центры, а также защитить и повысить конкурентоспособность британской промышленности.

Если мы сделаем это правильно, мы достигнем нашей цели по производству водорода в 10 ГВт в этом десятилетии.

Теперь в основе всего этого лежит обновленная приверженность ядерной энергетике.

Мы колебались по этому поводу в течение 30 лет, но теперь мы осознаем важность ядерной энергетики, потому что мы знаем, что нам нужны непрерывные, недорогие, низкоуглеродные поставки энергии для поддержки наших возобновляемых источников энергии.

В следующем месяце мы будем принимать заявки на завершение ядерных проектов.

Мы стремимся возродить сайты от Hartlepool до Heysham, от Wylfa и Trawsfynydd.

Благодаря Закону о ядерной энергии у нас есть новая модель финансирования, позволяющая снизить стоимость каждого нового крупномасштабного проекта на 30 миллиардов фунтов стерлингов.

Наше транспортное средство Great British Nuclear запущено и работает под руководством Саймона Боуэна.

Ему поручено помогать этим проектам на каждом этапе процесса разработки и разрабатывать устойчивый конвейер новых сборок.

В целом, мы хотим увидеть прогресс в строительстве до 8 новых реакторов в этом десятилетии.

Я также, очевидно, сосредоточен на наших энергетических потребностях сегодня. Мы можем смотреть в будущее, но на нас лежит непосредственная ответственность.

И, как и многие другие промышленно развитые страны, мы не можем перейти к чистой, надежной и независимой энергетической системе, не продолжая использовать нефть и газ.

Было бы безумием поступить так, как просят некоторые из наших самых ярых активистов по борьбе с изменением климата, и остановить производство в одночасье.

Это не только приведет к тысячам потерь рабочих мест, но и без газа у нас не будет улавливания углерода и производства голубого водорода. Это будут новые отрасли, которые создадут еще больше рабочих мест.

Лично я всегда очень взвешенно относился к этому вопросу, касающемуся наших доморощенных ископаемых видов топлива.

Мы не собираемся потворствовать экстремальному климатическому лобби, но мы не закрываем глаза на реальные опасности, с которыми мы сталкиваемся из-за изменения климата, мы не собираемся предаваться климатическому скептицизму.

Мы отказываемся от ископаемого топлива… но гораздо лучше получать необходимое нам ископаемое топливо здесь, дома.

И именно поэтому мы планируем еще один раунд лицензирования нефти и газа в этом году.

И, честно говоря, мы должны использовать все имеющиеся в нашем распоряжении инструменты для обеспечения нашей энергетической безопасности. Это императив, это не просто вариант.

В этом году, в начале этого года, когда российские танки вошли в восточную Украину, конечно, весь мир изменился.

Вот почему, после долгих размышлений, я попросил Британскую геологическую службу еще раз взглянуть на науку о добыче сланцевого газа в Англии.

Они доложат мне на следующей неделе, и я обдумаю следующие шаги.

Нам всегда было ясно, что сланцевый газ может стать частью нашего будущего энергетического баланса, но мы должны руководствоваться наукой и, прежде всего, нам нужна поддержка, постоянная поддержка местных сообществ.

Наши планы изложены в Британской стратегии энергетической безопасности .

Мы по-прежнему решительно сосредоточены на создании экологически чистой и доступной отечественной энергетической системы.

И это не просто вопрос изменения климата, борьба с изменением климата, к которому мы относимся очень серьезно, это также вопрос национальной безопасности.

Нас не могут и не будут шантажировать диктаторы, держащие газовые краны.

Энергия, произведенная в Британии, является самым безопасным вариантом.

Именно так мы обеспечим безопасность, доступность и устойчивость нашей энергетической системы.

Спасибо.