Атомная энергетика остается одной из наиболее капиталоемких отраслей промышленности. Строительство энергоблока требует многолетних инвестиций, а ошибки проектирования, задержки поставок оборудования и незапланированные ремонты способны существенно увеличить стоимость проекта. На этом фоне атомные компании расширяют использование цифровых двойников - виртуальных моделей оборудования и производственных процессов, которые позволяют анализировать состояние объектов и проверять инженерные решения до их реализации.
В отличие от обычной трехмерной модели, цифровой двойник объединяет конструкторскую документацию, результаты инженерных расчетов и данные о работе оборудования. Он может использоваться для моделирования нештатных ситуаций, прогнозирования износа компонентов и подготовки ремонтных операций. При этом создание полноценной цифровой копии атомной станции остается сложной задачей. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Applied Energy в декабре 2025 г., большинство отраслевых проектов пока находятся на начальных или промежуточных уровнях технологической зрелости.
Одним из направлений развития становится использование цифровых двойников на протяжении всего жизненного цикла АЭС - от проектирования до вывода из эксплуатации. Такой подход позволяет сократить количество физических испытаний, выявлять потенциальные ошибки до начала строительных работ и точнее планировать обслуживание оборудования. Экономический результат зависит от того, насколько виртуальная модель связана с реальными производственными данными и управленческими процессами предприятия.
В России цифровые двойники развивает «Росатом». В материалах корпорации за 2025 г. отмечается их применение при проектировании атомных станций, создании материалов и разработке ядерного топлива. В годовом отчете за 2024 г. также сообщается о вводе цифрового инструмента управления капитальными проектами на строительстве Курской АЭС-2 и его эксплуатации на Ленинградской АЭС-2. Это важные элементы единой цифровой среды строительства.
Зарубежные компании также переходят от отдельных расчётных программ к связанным моделям атомных объектов. Французская компания EDF развивает проект «Цифровой реактор», предполагающий создание виртуальных копий конкретных энергоблоков с учётом истории эксплуатации, технической документации и текущих измерений. Такой подход используется для исследования поведения оборудования в условиях, которые сложно или небезопасно воспроизводить на действующей станции.
Американская Westinghouse разрабатывает цифровой двойник микрореактора eVinci: компания создала виртуальную модель электрического демонстрационного стенда, синхронизируемую с эксплуатационными данными. Среди заявленных целей разработки - сокращение числа необходимых датчиков, улучшение диагностики и уменьшение потребности в обслуживающем персонале. Компания Westinghouse также рассматривает возможность снижения затрат на дальнейшую разработку цифровых двойников не менее чем на 50%, однако это целевой показатель, а не подтверждённая экономия при промышленной эксплуатации.
В Южной Корее Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP) завершила в 2024 году четырёхлетнюю разработку цифрового двойника системы контроля и управления реактора APR1400. Решение воспроизводит работу контроллеров систем безопасности и других систем управления. Виртуальная среда предназначена для проверки проектных решений, моделирования технологических процессов и анализа причин отказов.
Цифровое моделирование становится частью деятельности и технологических поставщиков. Siemens Digital Industries Software развивает программные инструменты для проектирования, виртуальных испытаний и прогнозирования технического состояния атомных объектов. В 2025 году компания обозначила интеграцию данных проектирования, строительства и эксплуатации как одно из ключевых направлений цифровизации отрасли.
Ещё один пример - канадская AtkinsRealis. В марте 2026 года компания объявила о сотрудничестве с NVIDIA для исследования применения платформы Omniverse и высокопроизводительных вычислений. Предполагается использовать трёхмерные цифровые двойники при проектировании энергетической инфраструктуры, включая интеграцию атомных мощностей с центрами обработки данных. Проект находится на стадии изучения технологических возможностей, поэтому говорить о подтверждённом сокращении затрат пока преждевременно.
Основной экономический эффект цифрового двойника связан с предотвращением затрат, а не с непосредственным сокращением численности персонала. При строительстве АЭС виртуальная проверка инженерных решений помогает выявить несовместимость оборудования до монтажа. При эксплуатации моделирование позволяет точнее определять сроки технического обслуживания и уменьшать вероятность незапланированных остановок.
По мнению Ильнура Ильдаровича Хасанова, кандидата технических наук, доцента кафедры информационных технологий Факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве Российской Федерации, экономическую эффективность цифрового двойника целесообразно оценивать по нескольким показателям: сокращению продолжительности ремонтов, уменьшению количества повторных инженерных расчетов, повышению точности диагностики и снижению затрат на устранение проектных ошибок. При этом расходы на создание модели необходимо сопоставлять с результатами ее применения на протяжении всего жизненного цикла объекта.
Главным ограничением остается сложность разработки достоверной модели, которая должна учитывать многочисленные взаимосвязанные процессы атомной станции. Для этого необходимы качественные эксплуатационные данные, вычислительные мощности и постоянная актуализация программного обеспечения. Дополнительные требования возникают при использовании искусственного интеллекта, поскольку результаты работы алгоритмов должны быть проверяемыми и воспроизводимыми.
По мнению Алексея Николаевича Чернякова, кандидата философских наук, доцента кафедры информационных технологий Факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве Российской Федерации, цифровой двойник следует рассматривать не только как инженерный инструмент, но и как элемент корпоративной системы управления знаниями. Объединение проектной документации, эксплуатационной информации и результатов моделирования позволяет сохранять технические компетенции и ускорять подготовку новых специалистов.
В ближайшие годы наиболее практичным направлением может стать создание цифровых двойников отдельных критически важных систем с последующей интеграцией в общую информационную среду АЭС. Такой подход позволяет ограничить первоначальные инвестиции и проверить экономический результат до масштабирования. Для атомной отрасли конкурентным преимуществом станет не наличие наиболее подробной виртуальной копии станции, а способность использовать цифровые модели для принятия обоснованных инженерных и управленческих решений.