Біткоїн-майнерам слід серйозніше ставитися до сонячної енергії та її зберігання

У цій статті описано, як збір сонячної енергії та її зберігання може забезпечити потужну динаміку для операцій з майнінгу біткоїнів, а саме:

• Гібридні електростанції, які поєднують виробництво електроенергії, особливо сонячної, з акумуляторами, швидко розвиваються
• Майнінг біткоїнів буде запроваджено на цих електростанціях поряд з акумуляторами з тих самих причин
• Запровадження майнінгу біткоїнів, а також акумуляторів вимагає правильного визначення обсягу залучених активів, а також розподілу енергії між акумуляторами, майнінгом і мережею таким чином, щоб оптимізувати дохід
• Шлях вперед не буде технічно чи комерційно простим, але можливості є величезними

Гібридні електростанції

З’являється нове покоління електростанцій: разом із вітровими, сонячними фотоелектричними приладами («PV»), викопним паливом тощо розміщуються акумулятори для створення так званих «гібридних електростанцій». Серед цих гібридних електростанцій найбільш активним сегментом є сонячні електростанції з акумуляторами.

Національна лабораторія Лоуренса Берклі (LBNL) нещодавно опублікувала результати у брифінгу під назвою «2021 рік був великим роком для гібридних електростанцій – особливо типу «фотоелектричний прилад + акумуляційна система». У статті згадується: «Серед робочих гібридів типу «генератор + акумуляційна система» «PV + акумуляційна система» домінує за кількістю установок (140), місткістю акумулятора (2,2 ГВт [гігават]/7,0 ГВт·год [гігават-годин]), співвідношенням місткості акумулятора до потужності генератора (53%), тривалістю зберігання (3,2 години)».

Далі в брифінгу йдеться: «Минулий рік був роком прориву, зокрема, для гібридів типу «PV + акумуляційна система»: 67 із 74 гібридів, що з’явилися у 2021 році, належали до типу «PV + акумуляційна система». На кінець 2021 року в гібридах типу «PV + акумуляційна система» потужність акумулятора (2,2 ГВт) була вищою, ніж в автономних акумуляційних установках (1,8 ГВт). Значною мірою збільшення у 2021 році потужності акумулятора у гібриді було наслідком модернізації акумулятора до фотоелектричної установки».

Цей останній момент заслуговує на увагу, і ми повернемося до його обговорення пізніше.

Ця тенденція зберігається і станом на кінець 2021 року в чергах до об’єднаної електромережі в США були сонячні електростанції загальною потужністю понад 670 ГВт.

В'язні часу і географії

Чому до сонячних електростанцій такими швидкими темпами додаються акумулятори? Існують два чинники: дефляція доступної вартості сонячної енергії та дедалі більша конкуренція в галузі сонячної енергетики.

Проблема перша: дефляція вартості сонячної енергії

Що таке дефляція вартості сонячної енергії? У брифінгу LBNL є підказка: «...[PV + акумуляційна система] можна знайти на більшій частині країни... хоча найбільші такі електростанції знаходяться в Каліфорнії та на Заході...» Одним словом: географія.

Сонячна енергія в таких місцях, як Каліфорнія, Невада та Аризона, страждає від антимережевого ефекту. Антимережевий ефект сонячної енергії виникає на ринку, коли запровадження сонячної енергетики в певному місці досягає ринкової переломної точки, після чого додавання нової потужності сонячної енергетики зменшує вигоду (тобто цінність генерації сонячної енергії) для всіх сонячних електростанцій у такому ринку. У своєму звіті «Мережева сонячна електроенергетика» за 2021 рік LNBL демонструє цю проблему більш детально.

У міру того, як частка сонячної енергії в мережі збільшується, вартість, яку може отримати сонячна енергія, зменшується. Це підводить нас до іншої підказки: часу. Години, протягом яких будь-який конкретний сонячний генератор може виробляти електроенергію, за визначенням є тими ж годинами, протягом яких будь-який інший найближчий сонячний генератор може виробляти електроенергію, що в кінцевому підсумку стає годинами, протягом яких ринок перенасичений, а ціни нижчі.

Ось чому відновлювані джерела енергії є певним чином в’язнями часу та географії. Дивіться приклад Каліфорнії, наведений LNBL: при рівні проникнення у 22 % сонячна енергія може отримати лише 75 % вартості генерації за базового навантаження з графіком енерговитрат 24/7. Проблема вже помітна на інших ринках, коли рівень проникнення становить лише 5%.

Усі ринки рухаються в цьому напрямку. Власники теперішніх або запланованих проєктів сонячної електроенергетики повинні знайти способи хеджування цього ризику та диверсифікувати свої потоки доходів.

Проблема друга: надзвичайна конкуренція

Іншим фактором є успіх сонячної електроенергетики, що створив надзвичайно конкурентоспроможну галузь, яка в теперішній час вимагає подальшого зростання.

Галузь сонячної електроенергетики виникла набагато пізніше, ніж інші галузі виробництва електроенергії, і їй довелося наздогнати втрачене, щоб отримати свою частку в структурі виробництва електроенергії. Галузь використовує показник вирівняної вартості енергії (LCOE), щоб порівняти свої витрати з вугіллям, природним газом та іншими джерелами генерації.

Сонячна енергія стала формою генерації з найнижчим LCOE за останнє десятиліття, і це спричинило неймовірне зростання потужності сонячної енергетики. Але конкуренція з іншими джерелами генерації продовжується всередині самої галузі, створюючи «перегони поступок», яка підриває доходи інвесторів у сонячну енергетику. Наступна діаграма взята зі статті Lazard (фірма з фінансового консультування та управління активами) під назвою «Вирівняна вартість енергії, вирівняна вартість акумуляції та вирівняна вартість водню», яка показує швидке падіння вирівняної вартості сонячної електроенергії:

Постійне зниження LCOE сонячної енергії призводить до спадної траєкторії доходів від сонячних електростанцій. Таким чином, інвестори в сонячну енергетику шукають шляхи збільшення прибутку в межах ринку електроенергії. Акумулятори є однією з таких технологій, яка забезпечує шлях до більших доходів через арбітражні угоди, реагування на попит і допоміжні послуги.

Дорожня карта для біткоїн-майнерів

Які можливості є у біткоїн-майнерів? Спосіб, у який акумуляційна система акуратно поєднується зі стеком вартості сонячної енергії, забезпечує корисну дорожню карту для біткоїн-майнерів. Майнінг біткоїнів також може надати сонячним установкам подібні можливості для отримання більших доходів, працюючи як гнучкий ресурс для енергомережі.

Але оскільки акумулятори мають фіксовану місткість і надають можливість здійснювати короткострокові арбітражні угоди з електроенергією всупереч місцевій електромережі, зрештою, навіть акумулятор повинен приймати ринкові ціни місцевої мережі. Майнінг біткоїнів не має обмежень щодо зберігання (що створює можливість для довгострокових арбітражних угод) і може забезпечувати арбітражні угоди у будь-якій точці земної кулі (докладніше на цю тему: «Біткоїн – перший глобальний ринок електроенергії»).

Поєднання майнінгу біткоїнів та сонячної енергії в принципі просте, але змусити фізику та фінанси працювати на практиці нелегко. Щоб отримати приріст доходу, майнерам біткоїнів необхідно точно визначити розміри своїх розміщених об’єктів при спільному розміщенні з сонячними та акумуляторними гібридними установками. Стратегія спільного розміщення вимагає розуміння та прогнозування обсягу виробництва електроенергії сонячною електростанцією та відповідно вартості кожної одиниці енергії, виробленої такою електростанцією. Це має бути зроблено як на довгостроковій, так і на короткостроковій основі (майже в реальному часі) для підтримки проєктування/інвестування та операцій. Окрім імовірнісного обсягу виробництва сонячної енергії, необхідно мати уявлення про вартість енергії на кожному інтервалі (наприклад, п’ятихвилинний період); наприклад, вартість може змінюватися в широких межах і часом може досягати 0 доларів США за кіловат-годину (кВт-год) через скорочення постачання енергії.

Додаткова примітка про обмеження постачання вітрової та сонячної енергії. Нижче наведено діаграму від BTU Analytics, яка показує, що скорочення поставок вітрової та сонячної енергії зростає, оскільки в мережі Техаської ради з надійності електропостачання (ERCOT) розміщується більше переривчастих відновлюваних джерел енергії. У 2021–2022 роках на найбільш постраждалих вітрових і сонячних електростанціях було скорочено 29% і 21% (відповідно) загального річного виробництва!

Взаємна оптимізація для інтеграції майнінгу біткоїнів – це завдання, яке майнерам варто вирішити, враховуючи зростання сонячних і акумуляторних гібридних електростанцій у поєднанні з джерелами нового покоління. Ця тенденція, ймовірно, зростатиме в геометричній прогресії.

Підсумовуючи, дедалі більша дефляція вартості та зростання конкуренції в галузі сонячної енергетики стимулюють поєднання акумуляторів з наявними сонячними електростанціями. Тепер з’явився новий стимул, який прискорить поширення гібридних електростанцій, що працюють із застосуванням акумуляторів.

Те, що ми бачили на сьогодні, відбулося в епоху до Закону про зниження інфляції (IRA). З нещодавнього часу IRA передбачає 30-процентну податкову знижку на інвестиції (ITC) в автономні акумулятори протягом наступних десяти років, що сприятиме реконструкції наявних сонячних електростанцій у гібридні електростанції.

Як згадувалося раніше, модернізація акумуляторів на наявних сонячних електростанціях є новим сегментом. Цей сегмент зростатиме ще швидше протягом наступного десятиліття завдяки новому стимулу з боку ITC. Новий стимул плюс інвестиції в американське виробництво сонячної енергії та акумуляторів мають на меті зробити США лідером у виробництві сонячних і акумуляційних електростанцій. Майнери біткоїнів мають величезну можливість скористатися однією з найбільш швидкорослих форм виробництва енергії, з’ясувавши фізику та фінанси спільного розміщення із сонячними та акумуляційними електростанціями.

Це гостьова публікація Алі Чехресаза, інженера-механіка з 16-річним досвідом роботи в енергетичній галузі. Висловлені погляди є його власними і не обов’язково збігаються з точкою зору BTC Inc або Bitcoin Magazine.