Переход на возобновляемые источники энергии оптимизирует майнинг биткоинов

Есть ли прогресс в развитии «зеленого» майнинга биткоинов? Конечно! Несмотря на регулятивные потрясения, был достигнут разумный прогресс. Биткоин теперь основан на зеленой энергетике? Нет, но, по крайней мере, выбросы парниковых газов, связанные с Биткоином, уже не те, что были раньше. Согласно Кембриджскому индексу потребления электроэнергии Биткоином, выбросы парниковых газов, связанные с Биткоином, снизились с 59 метрических тонн эквивалента углекислого газа в октябре 2021 года до 48,88 метрических тонн сегодня.

Тем не менее парламентарии теперь пристально следят за механизмом консенсуса Proof-of-Work и настаивают на том, чтобы майнинг биткоинов перешел на зеленую энергетику.

Известно, что растущее энергопотребление Биткоина вызвало критику со стороны экологов. Биткоин-майнеры должны преодолеть первобытные чувства, которые часто возникают в связи с новыми технологиями, которые изначально кажутся обществу неудобными; рассмотрим внутреннюю записку Western Union от 1876 года: «У этого «телефона» слишком много недостатков, чтобы его можно было серьезно рассматривать как средство связи. Устройство по своей сути не представляет для нас никакой ценности». Настроения остались прежними. Не стоит удивляться, когда биткоин станет стандартом для будущих валют.

Некоторые, возможно, ожидали, что Парижское соглашение по климату в 2015 году подтолкнет Биткоин к более устойчивому пути использования возобновляемых источников энергии. Однако не следует удивляться апатии обвинителей Биткоина в отношении положительных результатов, зафиксированных благодаря ограничению выбросов углекислого газа.

Является ли майнинг на солнечной энергии решением энергетической проблемы Биткоина? Частично. Оптимизация доступной энергии и расширение возможностей работы требует многомерного подхода. Различные стратегии включают балансировку нагрузки, замены источников энергии, гибридные системы и дополнительные аккумуляторные батареи. Мультипликативный эффект увеличения государственных субсидий – стимулирующая попытка ускорить внедрение экологически чистой энергии – может еще больше сократить затраты на установку солнечных батарей.

Общий обзор этих энергетических решений и их внедрения представлен ниже.

Глобальное потребление электроэнергии биткоином

Глобальное потребление электроэнергии Биткоином составляет 253 ТВтч, что составляет примерно 0,15% от общего мирового энергопотребления. Сеть Биткоина добилась более экологичного баланса энергии, чем Германия.

Согласно отчету Bitcoin Mining Council за 2022 год, 59,5% всей мировой энергии для майнинга биткоинов поступает из возобновляемых источников, что является хорошим признаком прогресса. Совет также сообщил о повышении эффективности на 46% в годовом исчислении благодаря повышению эффективности майнинга и улучшению полупроводниковых технологий.

Давайте получим приблизительное представление о текущей стоимости майнинга биткоинов.

Какова средняя прибыльность майнинга биткоинов?

Если взять мощный и популярный биткоин-майнер Antminer S19 Pro мощностью 3250 Вт, то он будет потреблять 78 кВтч в день. Это будет стоить 7,80 доллара в день, при ставке 0,10 доллара за кВтч это дает убыток в размере 0,11 доллара. Это не очень хороший сценарий.

Стоимость охлаждения и 50-процентный предел разрядки литий-ионных аккумуляторов могут еще больше увеличить стоимость майнинга биткоинов с учетом емкости, которая может использоваться. Однако на прибыльность в первую очередь влияют стоимость электроэнергии и сложность майнинга. При дешевой электроэнергии майнинг остается прибыльным независимо от цены биткоина.

Майнинг на солнечной энергии и другие конкурентные гибриды представляют собой отличные альтернативы. Хотя, кажется, элемент географии и капитала является преимуществом для успеха майнинга.

Существуют различные варианты ускорения революции в зеленой энергетике с многочисленными преимуществами для майнинга биткоинов. Потенциал невероятен, когда мы смотрим на другие источники зеленой энергии, но давайте сначала взглянем на солнечную энергию.

Солнечная энергетика и рост майнинга

Солнечную энергию теперь называют «самым дешевым источником энергии». Выровненная стоимость энергии ставит береговой ветер и солнечную энергию выше других источников энергии.

Как источник энергии с самыми высокими темпами роста, солнечная энергия сегодня поставляет около 3% электроэнергии в мире, производя нулевой уровень шума и обладая высокой масштабируемостью. В отличие от относительно дефицитной геотермальной энергии, солнечная энергия имеет мировой потенциал.

Использование солнечной энергии в сочетании с майнингом биткоинов продолжает набирать популярность среди предпринимателей. На фоне текущего медвежьего рынка Aspen Creek Digital Corp., новая компания по майнингу биткоинов, начала майнинг на солнечной электростанции мощностью 6 мегаватт (МВт) в западном Колорадо.

Вместе с тем ветер и солнечная энергия широко используются в Техасе, где бурно развивается майнинг биткоинов.

По словам Шона Коннелла, исполнительного вице-президента по энергетике технологической компании Lancium из Хьюстона, «в Западном Техасе вы получаете идеальное сочетание как с качеством солнца, так и со скоростью ветра».

Техас будет продолжать играть жизненно важную роль на рынке экологически чистой энергии. Тем не менее мировым лидером в производстве солнечной энергии и общей установленной мощности остается Китай, внося 15,4% не ископаемых возобновляемых источников энергии в свой энергетический баланс с целью 33% к 2025 году.

По мере развития технологий для использования солнечной энергии все чаще используются фотоэлектрические панели и зеркала, концентрирующие солнечное излучение.

Использование биомассы в майнинге биткоинов

На биомассу приходится примерно 10% мировой энергетики, 5% первичного энергопотребления в США и 1,4% электроэнергии, вырабатываемой в Канаде. Основная часть этой энергии используется для отопления и других промышленных процессов, что имеет значительные экологические преимущества, которые включают улучшение гигиены за счет переработки отходов и сокращения выбросов парниковых газов.

В гонке за устойчивую индустрию биткоин-майнинга использование биоразлагаемых материалов в качестве топлива для производства электроэнергии вполне уместно. Это может не обеспечить более значительного дохода в сравнении с солнечной энергией, но инвестирование в эти энергетические альтернативы с точки зрения преимуществ остается лучшим вариантом.

Generation Hemp только что заключила партнерское соглашение с Cryptic Solutions в намерении использовать коноплю в качестве биотоплива для запуска своего оборудования для майнинга. Как сообщается в одной статье, председатель и главный исполнительный директор Generation Hemp Гэри Эванс сказал:

«Мы решили, что идеальное место для начала нашей первой операции по экологическому майнингу биткоинов – прямо у нас на заднем дворе. Мы расположены в промышленной зоне западного Кентукки, где достаточно недорогой электроэнергии и очень дружелюбная деловая среда».

Использование биоразлагаемых отходов с ферм для выработки электроэнергии для майнинга биткоинов – интересный способ экономичного использования отходов, которые в противном случае могли бы быть источником загрязнения земли и воды, но вместо этого создают выбросы углекислого газа, когда эти ресурсы теперь используются для майнинга биткоинов. Вполне вероятно, что использование этих типов биоотходов для майнинга биткоинов, предотвращая проблемы со здоровьем, возникающие в результате загрязнения, будет иметь более важное значение для общества, чем создаваемые ими выбросы углекислого газа. При этом серьезной проблемой остается масштабируемость этих решений.

Можно ли осуществлять майнинг биткоинов с помощью энергии ветра?

Учитывая 25-летний срок службы ветряных турбин, это более выгодно для майнинга биткоинов, чем солнечная энергия, если учитывать техническое обслуживание.

Скорость ветра, плотность воздуха и омываемая площадь служат напоминанием о том, что местоположение имеет решающее значение, когда речь идет об энергии ветра. Ограниченные лимитом Бетца, инженеры изучают варианты конструкции, обеспечивающие наилучшую оптимизацию эффективности ветряных турбин при одновременном снижении затрат. Стандартными являются турбины с горизонтальной осью. Тем не менее набирают силу концепции безлопастных турбин, хотя их нельзя рассматривать как серьезных конкурентов.

Конструкции ветровых электростанций испытывают ускоренное улучшение проектной эффективности и мощности. Внедрение большего количества систем майнинга, использующих энергию ветра, улучшит сочетание возобновляемых источников энергии для майнинга биткоинов. Тем не менее ветровую энергетику ждет та же участь, что и солнечную, и ей потребуются аккумуляторы на случай нехватки электроэнергии в менее ветреные периоды. Кроме того, ее лучше всего масштабировать, добавляя энергию в сеть в распределенной модели.

Ветровая энергетика эффективна, неисчерпаема и доступна. Ветровая энергетика является крупнейшим возобновляемым источником энергии в Соединенных Штатах и ​​продолжает расти. Однако, без тщательного планирования ветряные установки создают шумовое загрязнение и проблемы для окружающей среды.

Гидроэнергетика и майнинг биткоинов?

Гидроэнергетика имеет самую высокую эффективность извлечения (преобразования) энергии вплоть до 90%, самую высокую среди вариантов возобновляемой энергии, является самой надежной и обеспечивает самый низкий углеродный след.

Alps Blockchain, итальянский стартап, – одна из фирм, которая использовала гидроэнергетику для майнинга биткоинов в Борго-д’Анауниа. Поскольку энергетически компания изо всех сил пыталась покрыть расходы на техническое обслуживание своих объектов, Alps Blockchain легко приобрела более 40 самых современных ASIC-майнеров по более низкой цене и перепродавала вычислительную мощность по всему миру.

Гидроэнергетика стабильна и доступна. Она остается одним из самых давних и наиболее распространенных источников энергии. На ее долю приходится более 18% мирового производства электроэнергии, и это самый стабильный вариант для майнинга, не требующий резервных ресурсов. Стоит отметить, что среди инженеров и ученых существует большая апатия, когда они называют гидроэнергетику возобновляемой, учитывая ее воздействие на окружающую среду.

Балансировка нагрузки в разных источниках возобновляемой энергии

Стимулированное сокращение нагрузки в периоды пикового спроса будет продолжаться в попытке сгладить потери. Участие майнеров остается актуальным, но оптовые цены упали из-за дефляции стоимости солнечной энергии, обусловленной привязкой ее поставки к определенному времени, в результате чего коммунальные предприятия платят за солнечную энергию меньше.

Растущий рынок электромобилей и сеть Биткоина предлагают выгодные альтернативы снижению стоимости солнечной энергии в отрасли. Майнинг биткоинов на солнечной энергии может в значительной степени снизить дефляцию ее стоимости, одновременно уменьшая потребность в сокращении вырабатываемой энергии и в то же время высвобождая энергию во время пикового спроса, особенно когда включены резервные ресурсы, зависящие от электросети.

Обмен энергией на дальние расстояния

Сверхпроводниковые высоковольтные линии постоянного тока (DC) снизят значительные потери при реализации подводной передачи электроэнергии на большие расстояния (в том числе на межконтинентальном уровне). Использование высоковольтного постоянного тока имеет в послужном списке как успехи, так и неудачи в этой амбициозной попытке. Популярным в последнее время проектом является линия электропередачи солнечной энергии Австралия-Сингапур (АСЕАН).

Ограниченные во времени солнечные и другие сезонные энергетические ресурсы с огромным изобилием могут быть обменены между регионами с аналогичными характеристиками, имеющими противоположные периоды доступности энергии.

Важно отметить, что обмен энергией на большие расстояния представляет значительный риск для безопасности при использовании в качестве основного источника энергии, если принять во внимание техническое обслуживание и аварийные ситуации. Эти же системы имеют огромные преимущества при использовании в качестве резервного источника питания.

Одним из примеров является водохранилище Дании и Норвегии, которое обеспечивает электроэнергией Данию, когда нет ветра. Интересно, как горные водные ресурсы Норвегии дополняют сильные сезонные ветры Дании.

Увеличение накопления и хранения для оптимизации майнинга на солнечной энергии

Технологические усовершенствования, особенно аккумуляторов, помогли компенсировать снижение стоимости солнечной энергии.

Децентрализованный характер Биткоина делает преимуществом добавление к сети прерывистых источников питания, что одновременно делает его выгодным для энергосистемы и инвесторов, а также поддерживает децентрализованную экосистему.

Масштаб аккумуляторов стал популярным выбором для майнеров, стремящихся получить максимальную отдачу от своих инвестиций. Blockstream и платежная компания Block заключили партнерское соглашение с Tesla, чтобы построить полностью автономный объект для майнинга биткоинов с использованием возобновляемых источников энергии. Это включает в себя развертывание солнечных панелей мощностью 3,8 МВт с четырьмя аккумуляторными блоками Tesla Megapack.

Постоянное повышение эффективности майнинга биткоинов

Углеродный след Биткоина резко сокращается, поскольку эффективность майнинга продолжает улучшаться на зарегистрированных 63 % в годовом исчислении. По данным Совета по майнингу биткоинов, ожидается шестикратное улучшение протокола Биткоина и эффективности майнинга в течение следующих восьми лет.

Заключительные мысли

Гибридная система возобновляемой энергии доказала большую эффективность в производстве электроэнергии, что может означать только большую прибыльность майнинга. В случае идеального географического положения рациональной является гибридная система солнечной энергии и энергии ветра.

Совместное воздействие технического прогресса, государственных субсидий и гибридных систем возобновляемой энергии может привести к переходу на экологически чистую энергию с головокружительной скоростью. Использование методов энергетического баланса, сокращения и увеличения объема хранения позволит снизить неэффективность использования доступной энергии, поддержать усилия по борьбе с изменением климата и проложить путь к большей прибыльности майнинга биткоинов.

Это гостевой пост Джерри Усмана, инженера-электрика и технического писателя. Высказанные мнения являются его собственными и не обязательно отражают точку зрения BTC Inc. или Bitcoin Magazine.