为何说BTC对将来达成丰沛的清洗能源很重要?
本文摘要:「让人作呕且违背了人类文明」的BTC对地球能源结构的影响到底怎么样?这个值得深入研究,且应该进行全方位考虑。

行动起来

BTC和能源市场正在整理,大家相信今天的能源资产所有者将来可能会成为BTC矿工。电力企业的高管、可持续基础设施资金投入基金和电网规模级存储开发商通过调整其策略路线图,将大规模资金投入部署到BTC挖矿和清洗能源生产之间的新兴协同用途中,可以非常不错地加速达成这一将来。

该研究的一些核心发现

BTC挖矿作为清洗能源生产和储存的补充技术,代表了加速全球能源向可再生能源转型的机会。

太阳能和风能目前是世界上最实惠的能源,但其部署瓶颈主要在于其间歇性供电的特质和电网拥堵。

BTC矿工作为一种灵活的电网负载选项,可能能够帮助解决大多数间歇性问题和电网拥堵问题,进而使电网可以部署更多的可再生能源。

BTC互联网会推进部署更多的太阳能和风能,这部分发电技术可能会进一步减少各自的本钱曲线,使其更接近于零边际本钱的能源生产。

大家期望通过本报告讲解如此一个事实:BTC互联网作为独特的能源用户,到底能怎么样发挥用途,让社会充分部署更多的太阳能和风力发电能力?部署这部分发电能力并且存储这部分能源,旨在促进全社会向着更清洗、更具韧性的电网过渡。大家相信,今天的能源资产的所有者将来可能成为必不可少的BTC矿工。

能源 / 矿工市场  

可能会出现推广托管市场,以连接项目开发商、矿工、和金融家。一项重要挑战是要解决现有矿工目前的信用门槛需要。

撰文 : 比特币 Clean Energy Initiative

编译:Perry Wang

能源管理系统和服务

专注于存储和挖矿的能源管理公司可以构建软件,来实时决定新生产出的电力的最好作用与功效:是用、存储它或用于挖矿。他们还可以提供重要的资产管理工具和剖析来监控项目绩效。

BTC矿工是独特的能源用户

BTC矿工是独特的能源用户,由于他们提供了高度灵活和轻松调节的可中断负载(可中断负载是指对电力的终端用,比如BTC挖矿,可以轻松开启或关闭),并且以拥有全球流动性的数字货币提供支付,并且完全不受地点的约束,仅需网络连接。

这部分综合特质组成了非凡的资产,是最为不离不弃的能源用户,可以在世界任何地方随时开启或关闭需要。

过去十年中,太阳能和风能的平准化能源本钱 分别降低了 90% 和 71%。太阳能和风能的无补贴本钱目前分别为 3-4 美分 / 千瓦时和 2-5 美分 / 千瓦时。某些个别项目的本钱甚至更低。

作为参考可以比较一下,煤炭或天然气等化石燃料的平均平准化能源本钱约为 5-7 美分 / 千瓦时。这意味着,太阳能和风能的价格已经低于煤炭和天然气。太阳能和风能也刚刚达到与地热能和水力发电的本钱平价,后者大约 3-5 美分 / 千瓦时的价格——这个本钱非常实惠,但遭到地域限制。

对于水电或地热等发电项目,确实总会在某些地址极为便宜,但总体来讲,太阳能和风能目前是本钱最低、且可扩展性最强的发电项目。更要紧的是,大家相信,伴随时间的推移,它们只能继续变得愈加便宜。大家相信,太阳能(半导体技术)特别这样,装机总容量每增加一倍的,太阳能发电的价格就会持续降低20-40%。

不同发电方法的 LCOE,价格单位为每千瓦时

不过,太阳能和风能与天然气或核能等更昂贵的基本负荷电力相比,都受主要缺点的掣肘:间歇性(间歇性是指能源生产不是恒定的。比如,以太阳能发电场为例,它仅在阳光照射时发电)。这在能源行业中致使了所谓的「鸭子曲线」。

NREL 鸭子曲线,净负荷(单位为百万瓦时)

本质上,白天阳光强烈,但晚上没太阳光。风更难以预测,但总是在夜间吹得更猛烈。因此,能源提供或者充足,或者根本没有。然而,当大家回到家并打开电器时,需要会在下午稍晚或傍晚达到峰值,此时太阳能和风能都没办法充分提供。最后的结果是,这两种发电方法平均天天会有几个小时的提供超越社会需要,而在需要激增时则远远没办法满足需要。

同样的挑战也会伴随季节的变化而出现:夏天阳光更充足,冬天风更大。

而电网的拥堵(电网拥堵是指当电网的输电线路在给定时刻达到最大传输负荷)进一步放大了这部分缺点,这类型似于高速公路拥堵的状况常常发生,由于太阳能和风能项目一般建在阳光和风力充足但附近负载和传输能力不足(即终端电力用户)的农村区域。

因为这部分困难,现在有超越 200 GW 的被推迟了的太阳能和风能装机容量在三个美国电网队列中排队——这部分太阳能和风能项目的开发和筹资已经充分到位,但电网没办法容纳。

增加电网传输能力和能量存储对于解决这部分问题至关要紧,特别是在锂离子电池的本钱曲线继续降低的状况下。不过就现在而言,公共服务企业级的电池仍然过于昂贵,没办法常见部署。甚至在其本钱又降低了 80% 的状况下,使用年限与存储能量而不会耗散(耗散是指将一些储存的能量以热量形式损失的过程,也称为「热损失」)的时间仍面临物理限制。不过,它们大概成为存储便宜的中午太阳能、以满足晚间高峰需要的最重要技术。

在另一方面,BTC矿工是可再生能源和存储理想的的互补技术。

电力生产与存储和矿工结合起来,其整体价值倡导会优于单独建设发电和存储。如上所述,在不耗散的状况下可以经济有效地存储多少电力一直存在物理限制的。 

通过将矿工与可再生能源的生产+存储结合起来,大家觉得将会:

提升项目资金投入者和开发商的回报率,将更多太阳能和风能项目推向盈利区间。

即便漫长的电网互连研究尚没有完成,太阳能和风能项目的建设也是可行,由于BTC矿工可以在向电网供应能源之前用这部分能源。

为电网提供随时可用的「过剩」能源,以应付愈加容易见到的黑天鹅事件,比如需要激增的超高温或超低温天气(比如 2021 年初得克萨斯州的大面积停电事件)

请注意,伴随电动汽车的普及和所有设施的电气化,伴随社会的电力需要不断增加,这种「过剩」能源将变得很有用。从某种意义上说,矿工们无限大的胃口让他们可以吃掉上述鸭子曲线中的「腹部」。

考虑到这部分好处,大家觉得,公众服务企业级存储的开发商联手BTC矿工增强其目前的电池商品,是合乎逻辑的。

大家觉得,假如BTC挖矿成为最不离不弃的能源用户,将会产生两大影响。 

第一,电网需要低估期的太阳能和风能提供数目将急剧增加。如上所述,仅仅三个美国电力市场中现在电网中就存在超越200 GW的被推迟的太阳能和风能容量在排队。作为参考,这大约等于现在太阳能和风能装机容量的两倍。

伴随社会开始部署更多的太阳能和风能,大家相信这应该使它们的平准化能源本钱本钱曲线进一步减少,使将来的太阳能和风能愈加便宜。

假如平准化能源本钱降低,它可能会为太阳能电力解锁可盈利的新用例,比如淡化水、从环境中去除二氧化碳或生产绿色氢气。该范围的部分专家预计,生产新电力的边际本钱事实上将接近于零。

第二个主要潜在影响可能是BTC挖矿产业大规模转型和绿色转型。

据估计,当今全球BTC挖矿能力只有 10-20 GW(https://cbeci.org/)。如上所述,仅在美国电网上就有 200 GW 太阳能和风能项目被推迟而在排队中(电网排队是指等待被批准为传输电网提供电力的项目)。其中仅仅 20% 就可以为矿工们带来 40 GW 的新的挖矿电力,使得目前全球BTC挖矿市场相形见绌。

请注意,这部分挖矿新产能项目中很多项目可能会「电表后」(电表后是指在电力生产地直接消耗掉电力,而不需要电网传输)。使用电力,尽量借助原本会被浪费掉的太阳能和风能。当然,在其他有利可图的时期,它们可能仍会用电网供电,因此从第一天起不会完全是绿色的。但假如太阳能和风能变得更实惠,并在基本负荷电力中占据愈加大的份额,最后趋势将继续飞速转向由可再生能源主导的算力。

大家相信,部署这样很多的、地点多样化的新算力,也会产生增强BTC互联网安全性的二阶后果,可能会进一步巩固BTC作为所有人的完善货币的地位。

怎么样果没BTC挖矿,作为一种间歇性能源的太阳能,只能提供 40% 的电网电力,因为电力企业面临需要投入重金进行重大资金投入,之后电价会随之上涨。而假如BTC挖矿行业整理到太阳能系统中,能源提供商——无论是公用事业企业还是独立实体,或有能力在电价和BTC价格之间进行套利,并大概供应「剩余」太阳能,并在不减少盈利能力的状况下满足电网中几乎全部电力需要。

BTC挖矿可以勉励对太阳能系统的资金投入建设,在电网中生产的电能占比提高,而电力本钱仍维持不变。

上图演示了BTC挖矿可能对太阳能系统普及所产生的影响。假设电力本钱不变,上图演示了太阳能可以提供给电网的电力百分比。y 轴是太阳能产生的功率,x 轴是电池容量。每一个圆圈的大小与BTC挖矿作业的规模大小成正比。

在每一个点,太阳能系统提供不同比率的电网需要。伴随BTC挖矿规模的扩大,太阳能系统随之增加,为电网提供的能源占比不断升高。增加BTC挖矿能力,可以让能源提供商在不浪费能源的状况下「过度建设」太阳能。比如图表的左下角,在没BTC挖矿的状况下,可再生能源只能满足电网需要的 40%。在图表的右上角,包括太阳能、电池和BTC挖矿可以满足电网 99% 的需要。

大家的模型演示了,将BTC挖矿整理进太阳能系统,可以将间歇性电力资源转变为具备基本负载能力的发电站。它表明,电力开发商的工具箱中添加BTC挖矿,应该会提高可再生能源和间歇性能源的整体潜在市场。

在其他条件相同的状况下,通过BTC挖矿,可再生能源可以本钱低廉的首要条件上为任何地址提供非常大比率的电力提供。作为后续效应,与可再生能源规模化扩展有关的本钱降低非常可能会加速,使它们更具经济竞争优势。

将来进步

对于怎么样达成上述愿景,仍然存在着一些要紧的问题需要考虑。大家至少看到了三个有意义的商业机会: 

ASIC 矿机生产

可以建造新的芯片代工厂,以满足预期中的需要激增。三星和台积电近期宣布的新北美工厂建设计划,在这一范围抢占了领先地位。将来还会看到硬件和固件持续改进,以提升针对用可中断能源进行优化的挖矿设施的耐用性。

「让人作呕且违背了人类文明」的BTC对地球能源结构的影响到底怎么样?这个值得深入研究,且应该进行全方位考虑。

支付公司 Square 发起的的BTC清洗能源资金投入计划(比特币 Clean Energy Initiative)今年发表过一份简短的研究论文,提供了一个值得关注的视角:BTC挖矿方法假如与可再生能源生产和存储相结合,特别合适加速能源的转型。

作为对这项研究工作的补充,著名的资金投入公司 ARK Invest 还贡献了一个开源模型,演示了BTC挖矿怎么样进一步增强了这部分可再生能源生产 + 存储系统,在电网基本负荷中提供了更高的能源占比,从而能够帮助帮全人类将来迎来丰沛的清洗能源。

兼听则明,可以从更长远的视角考虑这个问题。

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