Er Volcano Energy virkelig den bedste pasform til El Salvadors Bitcoin City?

Oprettelsen af ​​en bitcoin by drevet af "vulkanenergi" foreslået af El Salvadors præsident Nayib Bukele er tiltalende for mange bitcoinere på et følelsesmæssigt, æstetisk niveau.

Forestillet i form af en perfekt cirkel, som en mønt, med en bitcoin-symbol-formet offentlig plads i midten og et væld af urbane knudepunkter, der udstråler i alle retninger, sigter den foreslåede bys æstetik på at genlyd symbolsk med bitcoinere.

Denne vision giver mening baseret på Bukeles kommunikations- og marketingsvidenhed. Det kunne også være en god mulighed for Ledig, arkitekt- og industridesignfirmaet grundlagt af Fernando Romero, da Bitcoin City er en genoptagelse af Romeros FR-EE City, en "byprototype fra 2012 til at bygge nye byer i de nye økonomier i det 21. århundrede", som hjemmesiden beskriver det.

Det følelsesmæssige, æstetiske grundlag for Bitcoin City kan ses som ganske sundt blandt bitcoinere. Men dets energigrundlag passer måske ikke bedst muligt til det Bitcoin-bygningsværk, Bukele ønsker at anspore - i det mindste med hensyn til deres omkostninger og hastighed.

Ledetiden for geotermisk energi

"Vulkanenergien", som Bitcoin City formodes at udnytte, er mere almindeligt kendt som "geotermisk energi." At kalde det "vulkanenergi" lyder selvfølgelig mere spændende, og det demonstrerer endnu en gang Bukeles marketing- og branding-sans.

Grunden til, at geotermisk energi måske ikke er den bedste og hurtigste pasform til Bitcoin City, har at gøre med udviklingstiden og -omkostningerne. Det kan tage fem til syv år at gennemgå alle de involverede faser ifølge nogle geotermiske projekttidslinjer.

I tilfælde af Colchagua vulkan, som er den i nærheden af ​​hvilken Bitcoin City ville blive bygget, er de første faser i gang eller er allerede blevet udført, som i juni sidste år, Bukele Tweetet at ingeniører allerede havde gravet en brønd med 95 megawatt (MW) geotermisk kapacitet på stedet.

Alligevel vil det sandsynligvis tage mindst yderligere to til tre år, før anlægget kan begynde at generere elektricitet, der skal bruges til et bitcoin-minehub omkring det.

Dette antyder én stor grund til, at geotermisk energi ikke er blevet udviklet væsentligt i de sidste par årtier, hverken i El Salvador eller i verden generelt, selvom det undgår ulemperne ved intermittens, som sol- og vindkraft lider under. Selvom det er billigt i drift og giver næsten ubegrænsede driftstimer, har geotermisk energi meget lange gennemløbstider, og indtil alle de tekniske "i'er" er punkteret og de økonomiske "t'er" er krydset, er resultaterne usikre. Projekter kan bogstaveligt talt forblive huller i jorden.

Sol- og vindkraftværker kan også tage tid at udvikle, men det er normalt på grund af tilladelsesprocedurer, ikke tekniske vanskeligheder eller usikkerhed om solbestråling og vindhastigheder, og deres gennemløbstid er generelt kortere, omkring et til to år for forsyningsskala systemer, og mindre for mindre, ifølge brancheinterviews.

Spørgsmål om tid og omkostninger kan ikke undervurderes i offentlige og private investorers beslutninger. Lad os prøve at male et enkelt, men omfattende billede med brede data, der er repræsentative for forskellige vedvarende energiteknologier over hele verden.

De relative omkostninger ved geotermisk energi

I 2020 var de gennemsnitlige samlede installerede omkostninger for otte nye geotermiske anlæg overvåget af Det Internationale Agentur for Vedvarende Energi (IRENA) var $4,486 pr. kilowatt (kW), lige fra et lavpunkt på $2,140 pr. kW til et maksimum på $6,248 pr. kW.

Med fokus på El Salvador, en nylig studere præsenteret på den sidste World Geothermal Congress af Salvadoranske, islandske og iranske forskere, citerer en samlet pris på 480 millioner dollars for et 50 MW geotermisk anlæg i det mellemamerikanske land (tabel to), eller 9,600 dollars pr. kW.

Til sammenligning kan de gennemsnitlige samlede installerede omkostninger for solcelleprojekter (PV) idriftsættes i 2020 og overvåges i IRENA database var $883 pr. kW - omkring en femtedel af omkostningerne pr. kW for IRENA-overvåget geotermisk energi, eller omkring en tiendedel af omkostningerne ved geotermisk energi ifølge World Geothermal Congress-undersøgelsen. Hvis vi sammenligner det med offshore vindkraft, dens gennemsnitlige samlede installerede omkostninger kom på $1,355 pr. kW i 2020 - omkring halvanden gang billigere end vulkanenergi.

Udover udviklings- og installationsomkostninger er en anden vigtig faktor omkostningerne ved at producere energi, når et anlæg har startet produktionen. For at gøre det, lad os se på udjævnede energiomkostninger (LCOE), som måler den gennemsnitlige nuværende nettoomkostning ved elproduktion for et kraftværk over dets levetid. Det er et nøgletal, der bruges til at planlægge investeringer og sammenligne forskellige metoder til elproduktion på en ensartet måde.

Den gennemsnitlige LCOE for de geotermiske projekter idriftsat i 2020 var 0.071 USD pr. kilowatt-time (kWh), stort set på linje med værdier set over de foregående fire år. At sammenlignes med en LCOE for sol- og landvind der er faldet hurtigt i de sidste 10 år, og som i 2020 var henholdsvis $0.057 pr. kWh og $0.039 pr. kWh.

Det betyder, at geotermisk energi er omkring 25 % dyrere at producere end solenergi og omkring 82 % dyrere end landvind.

Hvad angår omkostninger og gennemløbstider, er sol- og vindkraft de klare vindere over geotermisk energi, som denne IRENA-graf viser.

Den relative effektivitet af geotermisk kraft

Som nævnt er geotermisk energi ikke intermitterende, og anlæg kan producere i flere timer end sol- eller vindsystemer. Målingen for, hvor meget elektricitet et givet anlæg producerer sammenlignet med dets teoretiske maksimalt mulige output kaldes "kapacitetsfaktoren." Det er et vigtigt mål, fordi det angiver, hvor fuldt ud et kraftværk kan bruges.

Lad os sammenligne kapacitetsfaktorerne for forskellige energikilder, igen ved at bruge IRENAs data.

I 2020 var den globale gennemsnitlige kapacitetsfaktor for nye geotermiske anlæg 83 %, varierende fra et lavpunkt på 75 % til det højeste på 91 %, mens den gennemsnitlige kapacitetsfaktor for nye solcelleanlæg i brugsskala var 16.1 % og for vindmølleparker på land var 36 %, pr IRENA.

Det betyder, at kapacitetsfaktoren, altså de reelt tilgængelige driftstimer, for geotermiske anlæg var fem gange højere end for solenergi og 2.3 gange større end for landvind.

Den relative effektivitet af geotermisk energi

Mængden af ​​brugbar energi, som enhver elproduktionsteknologi producerer sammenlignet med dens energiinput kaldes "energikonverteringseffektivitet."

Den højeste rapporterede konverteringseffektivitet er cirka 21 % på et indonesisk geotermisk anlæg, med et globalt effektivitetsgennemsnit på omkring 12 %, ifølge en 2014 verdensomspændende gennemgå af 94 geotermiske anlæg offentliggjort i tidsskriftet "Geothermics".

Energikonverteringseffektiviteten af ​​nye, kommercielt tilgængelige solcellepaneler er nu mellem 21% og 23%, med forskere, der allerede har udviklet solceller med effektivitet nærmer sig 50 %. Vindmøller udvinder i gennemsnit omkring 40 % af energien fra vinden, der passerer gennem dem.

Bundlinjer

Grundlæggende er geotermisk energi fem gange dyrere at udvikle og installere end solenergi, og omkring to til tre gange mere tidskrævende, men den kan producere fem gange så meget energi som solenergi og mere end dobbelt så meget som vindkraft pr. MW. da det kan arbejde dag og nat, vinter og sommer, stilstand og kuling - i modsætning til sol og vind (medmindre man bruger batterisystemer, hvis udvikling går stærkt, men som i øjeblikket kun kan dække et par timers forbrug hver dag, som er velkendt i branchen).

Men geotermisk energi er også en fjerdedel dyrere at producere end solenergi, næsten dobbelt så dyr som vindkraft på land, og dens energikonverteringseffektivitet er omkring 10 procentpoint lavere end solcelleanlæg og omkring tre til fire gange lavere end vindkraft.

Man kan fange kombinationen af ​​disse forskellige faktorer ved at se på den dobbelte effektivitetsscore for vedvarende energi. Jo højere score, jo bedre præsterer en teknologi på en lang række kriterier.

Denne score opsummerer økonomiske dimensioner som input på den ene side og energi, miljømæssige og sociale dimensioner som output på den anden, baseret på data fra IRENA, Verdensbanken og Yale Center for Environmental Law and Policy, som illustreret i en nylig studere med fokus på Organisation for Economic Cooperation And Development (OECD) lande og offentliggjort i tidsskriftet "Sustainability".

Forfatterne advarer om, at "pålidelige data for geotermisk energi kun var tilgængelige for tre lande, Chile, Mexico og Tyrkiet [i] 2014, med en effektivitetsscore på henholdsvis 77.9%, 72.8% og 86.4%." Disse data sammenlignes med et gennemsnit på 92.98% for vind- og solenergi i 2016, ifølge undersøgelsen.

Det skal gentages, at i de fem til syv år siden disse data blev indsamlet, er omkostningerne til sol og vind faldet betydeligt, mens deres energieffektivitet er steget i modsætning til geotermisk energi, hvis omkostninger er steget, og hvis energieffektivitet er forblevet stabil. .

Alligevel er den geotermiske energi i det mellemamerikanske land overvejet i undersøgelsen (Mexico) og deler nogle af de samme tektoniske plader og geologiske formationer som El Salvador, har en dobbelt virkningsgrad på mindre end 73 % - mere end 20 procentpoint under sol- eller vindenergiens dobbelte effektivitet.

Er Solar en bedre indledende egnethed til Bitcoin City?

Selvom El Salvador har en regnsæson fra maj til oktober, er området ved Colchagua-vulkanen i den sydøstlige del af El Salvador velsignet med meget høj sol bestråling, som nedenstående illustration af El Salvadors fotovoltaiske strømpotentiale viser.

Som et eksempel skal man kun se på Capella Solar PV-plus lagerfaciliteten, som officielt åbnet i december 2020, der leverer elektricitet og strømreserve til El Salvadors net.

Capella Solar-operationen er placeret i Usulután-afdelingen i El Salvadors sydøstlige del - i samme område som Bitcoin City ville være, omkring 100 kilometer vest for Colchagua-vulkanen.

Solcelleanlægget er nu landets største. Det har en 20-årig strømkøbsaftale med lokale strømdistributører til en gennemsnitspris på 0.049 USD pr. kWh (49.55 USD pr. megawatttime [MWh]), som nu er den billigste energi på det Salvadoranske marked. Tilknyttet den er der et 3.2 MW og 2.2 MWh lithium-ion batterilagringssystem, som giver frekvensreguleringsstøtte til nettet og er det største system af sin type til dato i Mellemamerika.

Vulkanobligationer

Præsident Bukele har til hensigt at finansiere byggeriet af Bitcoin City ved at udstede en række såkaldte "vulkanbindinger." værd $1 milliard hver, med en kupon på 6.5%. Navnet henviser til ideen om, at disse 10-årige obligationer vil blive støttet af bitcoin, både udvundet med "vulkanenergi" og købt på markedet. Halvdelen af ​​summen ville gå til at købe bitcoin på markedet, og den anden halvdel ville betale for byens infrastruktur, såsom udvikling af bitcoin-minefaciliteter, har Bukele sagt. Den første 10-årige obligation bør udstedes i år, og andre følger.

Da byggeriet skal finansieres af vulkanobligationer, som skal bakkes op af bitcoin, som i det mindste delvist skal udvindes med geotermisk energi, er timing og omkostninger til energiinfrastrukturen en nøglefaktor både for den langsigtede bæredygtighed af byen og selve projektets økonomiske levedygtighed.

Det største bang for El Salvadors penge ville komme fra at udvinde sin egen bitcoin med sin egen vedvarende energi så hurtigt som muligt, i modsætning til at købe bitcoin på markedet. Som enhver minearbejder ville bevidne, er adgang til den billigste mulige energi den vigtigste enkeltfaktor for at bestemme levedygtigheden af ​​et mineprojekt.

Hvis tid og omkostninger er af afgørende betydning for bitcoin-minedrift og Bitcoin City, så er geotermisk energi måske ikke den bedst mulige mulighed.

Udviklingen af ​​et geotermisk projekt giver et unikt sæt udfordringer, når det kommer til at vurdere ressourcen, og hvordan det underjordiske reservoir vil reagere, når produktionen starter. Underjordiske ressourcevurderinger er dyre og skal bekræftes af testboringer. Bukele har sagt, at ingeniører allerede har udført i det mindste en del af dette job.

"Meget vil dog forblive ukendt om, hvordan reservoiret vil fungere, og hvordan man bedst håndterer det i løbet af projektets operationelle levetid," IRENA har udtalt. "Ud over at øge udviklingsomkostningerne betyder disse problemer, at geotermiske projekter har meget forskellige risikoprofiler sammenlignet med andre vedvarende energiproduktionsteknologier, hvad angår både projektudvikling og drift."

Bland det op

Forskning med fokus på forholdet mellem energistrømme og byudvikling har vist, at "intensive og diversificerede energikilder opbygger strukturen og forbedrer stofskiftet i byområder," ifølge en studere offentliggjort i "Ecological Modelling."

Da geotermisk energi er hjemmedyrket i El Salvador, såvel som mindre forurenende, mere tilgængelig end mange andre kilder og direkte anvendelig både til termisk og elektrisk energiproduktion, er det bestemt værd at forfølge, men ikke nødvendigvis som et førstevalg. Det ville sandsynligvis fungere bedre som en del af et bredere vedvarende energimix.

Man burde være i stand til at installere et solcelleanlæg på størrelse med et solcelleanlæg om cirka et år og begynde at udvinde bitcoin meget hurtigere end inden for de mindst to til tre år, som et geotermisk projekt ville tage. Det forspring kunne gøre en stor forskel for at gøre det økonomiske grundlag for vulkanobligationer sundere og mere sandsynligt, at Bitcoin City vil lykkes.

Dette er et gæsteindlæg af Lorenzo Vallecchi. Udtalte meninger er helt deres egne og afspejler ikke nødvendigvis dem fra BTC Inc Bitcoin Magazine.

• Coinsmart. Europas bedste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. FRI ADGANG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis prøveversion.
• Kilde: https://bitcoinmagazine.com/technical/el-salvador-bitcoin-city-and-volcano-energy