Перехід на відновлювальні джерела енергії оптимізує майнінг біткоїнів

Чи є прогрес в напрямку зеленого майнінгу біткоїнів? Звичайно! Попри регуляторні потрясіння, було досягнуто розумного прогресу. Чи Біткоїн тепер базується на зеленій енергетиці? Ні, але принаймні викиди парникових газів, пов’язані з Біткоїном, уже не такі, як були раніше. Відповідно до Кембриджського індексу електроспоживання Біткоїном викиди парникових газів, пов’язані з Біткоїном, знизилися з 59 метричних тон еквівалента вуглекислого газу в жовтні 2021 року до 48,88 метричних тон сьогодні.

Проте зараз парламентарії зосередили свій погляд на механізмі консенсусу Proof-of-Work та наполягають на тому, щоб майнінг біткоїнів перейшов на зелену енергетику.

Відомий факт, що висхідне споживання енергії Біткоїном викликало критику з боку екологів. Майнери біткоїнів повинні подолати первісні настрої, які часто викликають нові технології, які суспільству спочатку здаються незручними; Зверніть увагу на внутрішню записку Western Union від 1876 року: «Цей «телефон» має надто багато недоліків, щоб його серйозно розглядати як засіб зв’язку. Пристрій за своєю суттю не має для нас жодної цінності». Настрої залишилися такими ж. Не варто дивуватися, коли біткоїн стане грошовим стандартом для майбутніх валют.

Деякі, можливо, очікували, що Паризька кліматична угода 2015 року підштовхне Біткоїн до більш стійкого шляху використання відновлюваної енергії. Однак не варто дивуватися апатії обвинувачувачів Біткоїна щодо позитивних здобутків, зафіксованих завдяки обмеженню викидів вуглекислого газу.

Чи є майнінг на сонячній енергії розв’язанням енергетичної проблеми Біткоїна? Частково. Оптимізація доступної енергії та розширення можливостей роботи вимагає багатовимірного підходу. Різноманітні стратегії включають балансування навантаження, заміни джерел енергії, гібридні системи та додаткові акумулятори. Мультиплікаційний ефект від збільшення державних субсидій – заохочувальна спроба прискорити впровадження зеленої енергії – може ще більше скоротити витрати на встановлення сонячних батарей.

Нижче наведено загальний огляд цих енергетичних рішень та їх впровадження.

Глобальне споживання електроенергії біткоїном

Глобальне споживання електроенергії Біткоїном становить 253 ТВт-год, що становить приблизно 0,15% від загального світового споживання енергії. Мережа Біткоїна досягла більш екологічного балансу електроенергії, ніж Німеччина.

Відповідно до звіту Bitcoin Mining Council за 2022 рік, 59,5% загального обсягу енергії, що видобувається у світі, надходить із відновлюваних джерел, що є хорошою ознакою прогресу. Рада також повідомила про збільшення ефективності на 46% порівняно з минулим роком завдяки підвищенню ефективності майнінгу і вдосконаленим напівпровідниковим технологіям.

Отримаймо приблизне уявлення про поточну вартість майнінгу біткоїнів.

Яка середня прибутковість майнінгу біткоїнів

Якщо взяти популярний біткоїн-майнер Antminer S19 Pro, потужністю 3250 Вт, то він споживатиме 78 кВт/год щодня. Це коштуватиме 7,80 доларів США на день за тарифом 0,10 доларів США за кВт/год, що принесе збиток 0,11 долара США. Це не дуже добрий сценарій.

Вартість охолодження та 50-відсоткова межа розрядки літій-іонних акумуляторів можуть ще більше підвищити ціну на майнінг біткоїнів з огляду на місткість, що придатна до використання. Однак на рентабельність в першу чергу впливають вартість електроенергії та складність майнінгу. Завдяки дешевій електроенергії майнінг залишається прибутковим незалежно від ціни біткоїна.

Майнінг на сонячній енергії та інші конкурентні гібриди є чудовою альтернативою. Хоча, здається, елемент географії та капіталу є перевагою для успіху майнінгу.

Існують різні варіанти для прискорення революції в зеленій енергетиці з численними перевагами для майнінгу біткоїнів. Потенціал неймовірний, якщо подивитися на інші джерела зеленої енергії, але давайте спочатку поглянемо на сонячну енергію.

Сонячна енергія та зростання майнінгу

Сонячну енергію зараз називають «найдешевшим джерелом енергії». Вирівняна вартість енергії ставить прибережний вітер та сонячну енергію попереду інших джерел енергії.

Будучи джерелом енергії з найшвидшими темпами зростання, сонячна енергія сьогодні постачає близько 3% світової електроенергії, не створюючи шумового забруднення та володіючи високою масштабованістю. На відміну від відносно дефіцитної геотермальної енергії, сонячна енергія має світовий потенціал.

Використання сонячної енергії в поєднанні з майнінгом біткоїнів продовжує набирати обертів серед підприємців. На тлі нинішнього ведмежого ринку Aspen Creek Digital Corp., нова компанія з майнінгу біткоїнів, почала майнінг на сонячній електростанції потужністю 6 мегаватів (МВт) у західному Колорадо.

Так чи інакше, вітрова та сонячна енергія широко використовується в Техасі, де бурхливо розвивається майнінг біткоїнів.

За словами Шона Коннелла, виконавчого віцепрезидента з енергетики Х’юстонської технологічної компанії Lancium, «в Західному Техасі ви отримуєте ідеальне поєднання як якості сонця, так і швидкості вітру».

Техас і надалі відіграватиме важливу роль на ринку зеленої енергії. Разом з тим світовим лідером у виробництві сонячної енергії та загальних встановлених виробничих потужностях залишається Китай, вносячи 15,4% невикопних відновлювальних джерел енергії у свій енергетичний баланс із цільовим показником у 33% до 2025 року.

У міру розвитку технологій для використання сонячної енергії все частіше застосовуються фотоелектричні панелі та дзеркала, що концентрують сонячне випромінювання.

Використання біомаси в майнінгу біткоїнів

На біомасу припадає приблизно 10% світової енергетики, 5% первинного споживання в США та 1,4% електроенергії, виробленої в Канаді. Основна частина цієї енергії використовується для опалення та інших промислових процесів, що має значні екологічні переваги, які включають покращення гігієни шляхом перероблювання відходів і скорочення викидів парникових газів.

У гонитві за сталу індустрію біткоїн-майнінгу використання біоматеріалів, що розкладаються, як палива для виробництва електроенергії є цілком доречним. Це може не забезпечити більш істотного доходу в порівнянні із сонячною енергією, але інвестування в такі альтернативи джерела енергії з точки зору переваг залишається найкращим варіантом.

Generation Hemp нещодавно почала співпрацювати з Cryptic Solutions у намірі використовувати коноплі як біопаливо для роботи свого обладнання для майнінгу. Як повідомляється в одній статті, голова і генеральний директор Generation Hemp Гарі Еванс зазначив:

«Ми вирішили, що ідеальним місцем для початку нашої першої операції з екологічного майнінгу біткоїнів є наш власний двір. Ми розташовані в промисловій зоні західного Кентуккі з достатньою доступністю недорогої електроенергії та дуже сприятливим діловим середовищем».

Використання біовідходів із ферм для виробництва електроенергії для майнінгу біткоїнів є цікавим способом економічного використання відходів, що можуть бути джерелом забруднення землі та води, але натомість створюють викиди вуглекислого газу, коли ці ресурси тепер використовуються для майнінгу біткоїнів. Цілком ймовірно, що використання таких біовідходів для майнінгу біткоїнів, запобігаючи проблемам зі здоров'ям, що виникають в результаті забруднення, матиме більш важливе значення для суспільства, ніж викиди вуглекислого газу, що ними створюються. При цьому, серйозною проблемою залишається масштабованість цих рішень.

Чи можна здійснювати майнінг біткоїнів за допомогою енергії вітру?

Враховуючи 25-річний строк служби вітряних турбін, це більш вигідно для майнінгу біткоїнів, ніж сонячна енергія, якщо враховувати технічне обслуговування.

Швидкість вітру, щільність повітря та охоплена площа слугують нагадуванням про те, що розташування має вирішальне значення, коли йдеться про енергію вітру. Обмежені лімітом Беца, інженери досліджували варіанти конструкції, які забезпечують найкращу оптимізацію ефективності вітрових турбін при одночасному зниженні витрат. Турбіни з горизонтальною віссю є стандартними. Однак концепції безлопатевих турбін набувають все більшої популярності, хоча їх і не можна вважати серйозними конкурентами.

Розробки вітроелектростанцій зазнають прискореного вдосконалення проєктної ефективності та потужності. Впровадження більшої кількості систем майнінгу, що працюють від вітру, зробить ефективнішим використання відновлюваної енергії для майнінгу біткоїнів. Однак вітрову енергетику чекає та ж доля, що й сонячну, і для неї знадобляться акумулятори на випадок нестачі електроенергії в менш вітряні періоди. Крім того, її найкраще масштабувати, додаючи енергію в електромережу в розподіленій моделі.

Вітрова енергетика ефективна, невичерпна і доступна. Вітрова енергетика є найбільшим відновлюваним джерелом енергії в Сполучених Штатах і продовжує зростати. Однак, без ретельного планування вітряні установки створюють шумове забруднення і викликають проблеми з довкіллям.

Гідроенергетика та майнінг біткоїнів

Гідроенергетика має найвищу ефективність вилучення (перетворення) енергії до 90%, найвищу серед опцій відновлюваної енергії, а також є найнадійнішою і створює найнижчий вуглецевий слід.

Alps Blockchain, італійський стартап, є однією з фірм, яка використовує гідроенергію для майнінгу біткоїнів у Борго д’Анаунія. Оскільки енергетична фірма з усіх намагалася покрити витрати на обслуговування об’єктів, для Alps Blockchain було легко придбати понад 40 найсучасніших ASIC-майнерів за нижчою ціною та перепродавати обчислювальну потужність по всьому світу.

Гідроенергетика є стабільною та доступною. Він залишається одним із найперших і найбільш прийнятих джерел енергії. На її частку припадає понад 18% світового виробництва електроенергії і вона є найстабільнішою опцією для майнінгу, яка не потребує резервних ресурсів. Варто зазначити, що серед інженерів і вчених існує велика апатія щодо гідроенергетики як джерела відновлюваної енергії, враховуючи її вплив на довкілля.

Розподілення навантаження в джерелах відновлюваної енергії

Стимульоване скорочення навантаження в періоди пікового попиту продовжуватиметься з метою компенсації втрат. Участь майнерів залишається актуальною, але гуртові ціни знизилися через дефляцію вартості сонячної енергії, спричинену прив’язкою її постачання до визначеного часу, що призвело до того, що комунальні послуги платять за неї менше.

Зростаючий ринок електромобілів і мережа Біткоїна пропонують вигідні альтернативи зниженню вартості сонячної енергії у галузі. Майнінг біткоїнів на сонячній енергії може значною мірою зменшити дефляцію її вартості, одночасно зменшуючи потребу в скороченні виробленої енергії та водночас звільняючи електроенергію під час пікового попиту, особливо якщо інкорпоровані залежні від електромережі резервні ресурси.

Обмін енергією на великі відстані

Надпровідні високовольтні лінії постійного струму зменшить значні втрати при реалізації підводної передачі електроенергії на великі відстані (включно на міжконтинентальному рівні). Використання високовольтного постійного струму має у послужному списку як успіхи, так і невдачі в цій амбітній спробі. Останнім часом популярним проєктом є лінія електропередачі сонячної енергії Австралія-Сінгапур (АСЕАН).

Обмежені в часі сонячні та інші сезонні енергетичні ресурси, наявні у величезній кількості, можна обмінювати між регіонами зі схожими характеристиками, які мають протилежні періоди доступності енергії.

Важливо зазначити, що обмін енергією на великі відстані створює значний ризик для безпеки, якщо використовується як основне джерело живлення, враховуючи технічне обслуговування та надзвичайні ситуації. Ці ж системи мають величезні переваги при використанні їх як резервного живлення.

Одним із прикладів є водосховище Данії та Норвегії, яке забезпечує Данію енергією, коли немає вітру. Цікаво, як гірські водні ресурси Норвегії доповнюють сильні сезонні вітри Данії.

Збільшення накопичення і зберігання енергії для оптимізації майнінгу на сонячній енергії

Технологічні вдосконалення, особливо в акумуляторів, допомогли компенсувати знецінення сонячної енергії.

Децентралізована природа Біткоїна робить перевагою, коли до мережі додаються переривчаті джерела живлення, що робить його вигідним для енергетичної мережі та інвесторів, одночасно зберігаючи децентралізовану екосистему.

Масштаб акумуляторів став основним вибором для майнерів, які прагнуть отримати повну вигоду від своїх інвестицій. Blockstream і платіжна компанія Block співпрацюють з Tesla, щоб побудувати повністю автономний об’єкт для майнінгу біткоїнів з використанням відновлюваної енергії. Це охоплює використання 3,8 МВт сонячних панелей з чотирма акумуляторними блоками Tesla Megapack.

Постійне зростання ефективності майнінгу біткоїнів

Вуглецевий слід Біткоїна різко падає, оскільки ефективність майнінгу продовжує покращуватися на зареєстрованих 63% у порівнянні з попереднім роком. За даними Ради з майнінгу біткоїнів, протягом наступних восьми років очікується шестикратне покращення протоколу Біткоїна та ефективності майнінгу.

Завершальні думки

Гібридна система відновлюваної енергії довела більшу ефективність у виробництві електроенергії, що для майнінгу може означати лише більшу прибутковість. За ідеальної географії раціональною є гібридна система сонячної та вітрової енергії.

Сукупний вплив технологічного прогресу, державних субсидій і гібридних систем відновлюваних джерел енергії може спровокувати перехід до зеленої енергетики з шаленою швидкістю. Використання методів енергетичного балансу, скорочення та збільшення обсягів зберігання дозволить зменшити неефективність витрачання доступної енергії, підтримає зусилля щодо боротьби зі зміною клімату та прокладе шлях до більшої прибутковості майнінгу біткоїнів.

Це гостьова публікація Джеррі Усмана, інженера-електрика та технічного письменника. Висловлені погляди є його власними і не обов’язково збігаються з точкою зору BTC Inc. або Bitcoin Magazine.