Digital solutions for SMRs: key insights for nuclear projects
L’essor des petits réacteurs modulaires (PRM) est en voie de transformer le paysage énergétique mondial, en offrant une solution sûre, efficace et durable pour répondre à la demande croissante d’énergie. Toutefois, le déploiement de nouvelles technologies nucléaires s’accompagne d’un besoin pressant de systèmes numériques nucléaires robustes et de stratégies numériques visionnaires, fournies par des organisations de pointe en consultation TI dans le secteur de l’énergie et des services publics. Les projets de PRM sont complexes. Ils requièrent non seulement une ingénierie de pointe, mais aussi des systèmes d’instrumentation et de contrôle numériques avancés, ainsi qu’une architecture TI et numérique résiliente. Ces éléments sont essentiels pour garantir un fonctionnement sûr et fiable, renforcer la cybersécurité et assurer une gestion optimale du réacteur tout au long de son cycle de vie.
Dans cet article, nous explorerons pourquoi les PRM dépendent des systèmes numériques modernes, le rôle des technologies numériques et des exigences réglementaires dans la conception de ces projets, et comment Alithya, un partenaire TI de confiance dans le secteur nucléaire, est particulièrement bien positionnée pour soutenir les initiatives de PRM, de la conception à l’exploitation.
Les PRM au cœur de la modernisation énergétique du Canada
Le Canada n’en est pas à ses débuts en matière d’innovation dans le secteur de l’énergie. Alors que le pays cherche à concilier ses besoins énergétiques avec ses objectifs de durabilité, l’élan vers l’énergie nucléaire s’est considérablement renforcé. Les PRM, plus petits et plus flexibles que les réacteurs nucléaires traditionnels, sont devenus un élément clé de cette transition énergétique, soutenant des approches modernes de conception et d’exploitation des centrales.
Avec l’engagement du gouvernement canadien d’atteindre la carboneutralité d’ici 2050, les PRM sont considérés comme une technologie essentielle pour réduire l’empreinte carbone tout en assurant une énergie fiable. Ces réacteurs modulaires sont conçus pour être déployés dans une variété d’emplacements, y compris les communautés éloignées et hors réseau, ce qui augmente l’importance de systèmes numériques nucléaires résilients assurant une exploitation sécuritaire dans des environnements diversifiés.
Cependant, le déploiement des PRM ne se fait pas sans défis. Bien que la technologie soit révolutionnaire, elle nécessite des systèmes numériques sophistiqués pour tout ce qui touche à l’efficacité opérationnelle, à la gestion à distance, à la conformité réglementaire et à la sécurité. C’est ici que les services de consultation TI pour le secteur de l’énergie et des services publics deviennent essentiels.
Pourquoi l’architecture numérique détermine le succès des PRM
Le fonctionnement réussi d’une installation PRM repose sur l’intégration de plusieurs solutions TI tout au long de son cycle de vie. De la conception et de la construction aux opérations continues et jusqu’au déclassement, les systèmes numériques nucléaires jouent un rôle central pour assurer la fiabilité, la sûreté et la performance à long terme. Cela inclut la coordination des systèmes d’instrumentation et de contrôle, des technologies numériques sécurisées et des architectures TI modernes.
De la planification initiale au déclassement, ces systèmes soutiennent l’exploitation sécuritaire des centrales, la conformité réglementaire et l’efficacité opérationnelle.
Voici pourquoi des TI robustes sont cruciales pour les projets de PRM :
Systèmes opérationnels complexes
Les PRM sont conçus pour être hautement automatisés, mais cela implique la gestion d’un réseau complexe de systèmes opérationnels. Ces réacteurs reposent sur des logiciels et du matériel sophistiqués pour garantir un fonctionnement sûr, efficace et conforme à des normes réglementaires strictes. Une défaillance d’un seul de ces systèmes pourrait entraîner des risques importants pour la sûreté, des arrêts non planifiés ou des retards coûteux.
Pour les développeurs de PRM, cela signifie qu’ils ont besoin de solutions logicielles avancées capables de suivre la performance, de gérer les ressources et de s’intégrer aux réseaux énergétiques plus vastes.
Gestion et contrôle à distance
En raison de leur nature modulaire, les PRM sont souvent déployés dans des zones éloignées ou hors réseau. Cela exige des solutions TI innovantes permettant la surveillance et le contrôle à distance des opérations du réacteur. Les systèmes informatiques doivent être capables de transmettre des données et des alertes en temps réel aux équipes de gestion centrales, afin de garantir que tout problème soit rapidement pris en charge.
Intégration avec les systèmes existants
Dans de nombreux cas, les PRM devront être intégrés à l’infrastructure nucléaire existante et aux réseaux énergétiques en place. Cela pose des défis en matière de compatibilité logicielle. Les solutions TI doivent combler l’écart entre la technologie de pointe des PRM et les systèmes hérités, afin de garantir que les nouveaux réacteurs puissent fonctionner de manière harmonieuse au sein de l’infrastructure actuelle. Cette intégration exige une expertise à la fois dans les systèmes d’énergie nucléaire et dans le développement logiciel avancé.
Encadrer la qualification des solutions numériques dans les projets PRM
En raison de la nature des PRM, il est essentiel d’exploiter les technologies les plus récentes afin d’assurer la viabilité commerciale de ces centrales. Cela mène souvent à l’intégration de conceptions inédites et des dernières technologies offertes par les fabricants d’équipement d’origine (FEO), ce qui comporte ses propres risques en matière de fiabilité et d’arguments de preuve d’utilisation.
Tous les composants matériels et logiciels numériques utilisés dans des applications nucléaires critiques pour la sûreté ou liées à la sûreté au Canada doivent être qualifiés selon la norme CSA N290.14 « Qualification des matériels numériques et logiciels utilisés dans les utilisations d’instrumentation et de commande des centrales nucléaires ». À l’instar des normes IEEE 7‑4.3.2 et NRC RG 1.152, la norme CSA N290.14 établit les exigences pour la qualification du matériel et des logiciels numériques utilisés dans les systèmes d’instrumentation et de contrôle (I&C) des centrales nucléaires, incluant les logiciels commerciaux prêts à l’emploi, les logiciels développés sur mesure, le matériel numérique et les outils d’ingénierie logicielle.
Lors de la qualification de solutions numériques, il est impératif de poser les bonnes questions aux FEO et d’identifier les caractéristiques critiques de ces systèmes numériques à examiner attentivement.
Cybersécurité des PRM : sécuriser les systèmes de contrôle industriel
Comme pour toute technologie avancée, la cybersécurité des systèmes de contrôle industriel (ICS) constitue un enjeu critique pour les projets de PRM. Ces réacteurs sont hautement automatisés et dépendent, de plus en plus chaque année, de systèmes interconnectés pour surveiller et gérer leurs opérations. Sans des mesures de cybersécurité robustes, les PRM deviennent vulnérables à des attaques susceptibles de compromettre la sûreté, l’intégrité des données et l’efficacité opérationnelle.
En fait, au Canada, la conformité à la norme CSA N290.7 « Cybersécurité pour les centrales nucléaires et les installations dotées de petits réacteurs » est une condition d’octroi de permis pour tous les sites nucléaires.
Pourquoi la cybersécurité des systèmes de contrôle industriel est aussi importante
Avoir un programme de cybersécurité n’est pas seulement une condition pour obtenir un permis : compte tenu de la nature sensible de l’énergie nucléaire, les PRM constituent des cibles de grande valeur pour les cybercriminels et les attaques commanditées par des États. Une cyberattaque pourrait entraîner des conséquences dévastatrices, allant d’un arrêt temporaire à des défaillances catastrophiques. Les services-conseils en cybersécurité deviennent donc essentiels pour garantir que ces systèmes demeurent protégés contre les intrusions potentielles, qu’il s’agisse des systèmes de contrôle, du stockage des données ou des communications.
De nombreux aspects de la cybersécurité des systèmes de contrôle industriel doivent être pris en compte, notamment :
- Les environnements de développement sécurisés : La sécurité doit commencer dans l’environnement où le système est conçu, et non uniquement sur le site où il sera déployé.
- Les architectures de cybersécurité défensives : La conception des systèmes doit être sécurisée dès la conception, en intégrant des architectures défensives dès le départ.
- L’identification et la classification des actifs : Il est essentiel de connaître les actifs numériques qui font partie de la conception de sécurité et de comprendre leurs vulnérabilités.
Mise en œuvre de mesures de cybersécurité solides
Une stratégie de cybersécurité solide pour les PRM comprend plusieurs éléments clés :
- Sécurité du réseau : Protéger les systèmes numériques du réacteur contre les menaces externes, notamment les logiciels malveillants, les rançongiciels et les accès non autorisés.
- Chiffrement des données : Garantir que les données sensibles, y compris les mesures de performance et les protocoles de sûreté, sont chiffrées, tant en transit qu’au repos.
- Audits de sécurité réguliers : Mener des évaluations continues de cybersécurité afin d’identifier les vulnérabilités et de corriger les menaces.
- Surveillance en temps réel : Déployer des systèmes de surveillance capables de suivre l’activité et de détecter des anomalies en temps réel.
Développement de programmes logiciels pour les PRM
En plus de satisfaire aux exigences de sûreté et de sécurité, les programmes de développement logiciel destinés aux PRM doivent soutenir un large éventail de fonctions, afin de garantir que les systèmes liés à la sûreté et les systèmes critiques pour la sûreté sont conçus conformément aux lignes directrices réglementaires et aux pratiques exemplaires.
Gouvernance et procédures du programme logiciel
Les PRM doivent fonctionner selon des protocoles de sûreté stricts, ce qui signifie que les logiciels utilisés dans ces réacteurs doivent être conçus dans une optique de sûreté, au sein d’un programme qui respecte les exigences des normes de l’industrie pour les systèmes d’instrumentation et de contrôle (I&C) et les systèmes de sûreté reposant sur des logiciels, telles que IEC 61513 ou COG‑95‑264‑I. Des systèmes d’arrêt automatique à la surveillance continue de l’état du réacteur, les logiciels liés à la sûreté et les logiciels critiques pour la sûreté jouent un rôle essentiel dans les opérations des PRM.
Travailler avec un fournisseur de services qualifié, qui comprend les normes de sûreté nucléaire et possède une expérience dans le développement de programmes logiciels, est donc vital.
Ingénierie et conception des systèmes informatiques
L’un des principaux arguments de vente de la technologie PRM est la rapidité de déploiement. Avec des affirmations de délais plus courts entre la conception et la mise en service, la pression augmente sur les équipes d’ingénierie et de conception pour produire des conceptions sûres plus rapidement. Le renforcement des équipes responsables du développement des systèmes numériques peut être une façon de maintenir les étapes clés liées au déploiement technologique et d’assurer des résultats conformes en matière de développement logiciel.
Qu’il s’agisse de la conception et du développement de systèmes ou du respect des exigences d’indépendance pour les systèmes critiques pour la sûreté, l’augmentation des équipes en s’appuyant sur une firme de consultation TI fiable peut aider à concevoir, mettre en œuvre et tester les conceptions de systèmes informatiques afin d’assurer la conformité aux réglementations nucléaires et de respecter les échéanciers du projet.
Alithya : le partenaire TI de confiance pour les projets de petits réacteurs modulaires
À mesure que le secteur énergétique canadien adopte l’avenir grâce aux PRM, le besoin d’un partenaire de confiance en consultation TI n’a jamais été aussi crucial. Alithya, forte de sa vaste expérience en solutions numériques et TI pour les secteurs de l’énergie et des services publics, est idéalement positionnée pour aider les développeurs et exploitants de PRM, ainsi que leurs partenaires en services publics, à naviguer dans la complexité de ces projets révolutionnaires.
L’expertise d’Alithya couvre l’ensemble du cycle de vie des PRM, de la conception préliminaire et du développement logiciel à la cybersécurité, la conformité réglementaire et l’efficacité opérationnelle.
Nous sommes spécialisés dans des solutions numériques personnalisées, évolutives et sécurisées, alignées sur les normes de l’industrie, garantissant que vos projets PRM soient réussis, durables et conformes.
Que vous développiez une nouvelle installation PRM, intégriez des réacteurs modulaires à une infrastructure existante ou misiez sur la surveillance et le contrôle à distance, la feuille de route éprouvée d’Alithya dans le secteur de l’énergie fait de nous un partenaire de confiance pour accompagner votre transformation numérique et stimuler l’innovation. Nous apportons le juste équilibre entre expertise sectorielle et savoir-faire technique pour garantir que vos projets PRM soient gérés efficacement, en toute sécurité et selon les plus hauts standards de qualité.
La voie à suivre : bâtir des systèmes numériques nucléaires résilients pour les PRM
Le déploiement mondial des PRM représente un changement transformateur pour l’avenir énergétique mondial. Pour assurer l’intégration et l’exploitation réussies de ces réacteurs de nouvelle génération, il est essentiel de s’appuyer sur une base numérique solide, construite à partir de solutions technologiques fiables, évolutives et sécurisées. En collaborant avec un fournisseur expérimenté de systèmes numériques comme Alithya, les projets PRM peuvent surmonter les défis liés à l’intégration, à la cybersécurité, au développement logiciel et bien plus encore.
Laissez Alithya devenir votre partenaire de confiance dans la construction de l’avenir nucléaire du Canada. Contactez-nous dès aujourd’hui pour découvrir comment nous pouvons contribuer, ensemble, à concrétiser la vision d’une énergie durable et fiable.