Έξι τρόποι που η εξόρυξη Bitcoin μεταμορφώνει τα βοηθητικά προγράμματα κτιρίων για την καλύτερη ευφυΐα δεδομένων PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Έξι τρόποι που η εξόρυξη Bitcoin μεταμορφώνει τα βοηθητικά προγράμματα κτιρίων προς το καλύτερο

Αυτό είναι ένα άρθρο γνωμοδότησης από τον Dan Luddy, μηχανολόγο μηχανικό και σύμβουλο ενέργειας με 15 χρόνια εμπειρίας στο σχεδιασμό κτιρίων υψηλής απόδοσης.

Η ενέργεια που χρησιμοποιούμε για τη θέρμανση των κτιρίων μας συμβάλλει σημαντικά στις παγκόσμιες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και αποτελεί το επίκεντρο των πρωτοβουλιών απαλλαγής από τον άνθρακα. Με την επαναχρησιμοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας, η εξόρυξη Bitcoin θα μπορούσε να ενσωματωθεί επικερδώς σε εμπορικά και οικιστικά κτίρια και να αποτελέσει καταλύτη για μετασκευές ηλεκτροκίνησης που θα βελτιώσουν την απόδοση του κτιρίου και θα μειώσουν τις παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα.

Μείωση των εκπομπών από τα κτίρια

Ένα σημαντικό μέρος της χρήσης ενέργειας των κτιρίων γίνεται με τη μορφή θερμότητας, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας προέρχεται από την καύση φυσικού αερίου.

Οι εκπομπές που σχετίζονται με εμπορικά και οικιστικά κτίρια αντιπροσωπεύουν πάνω από το 30% των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στις ΗΠΑ. Πηγή: EPA Απογραφή Αερίων Θερμοκηπίου 2019

Ως αντικατάσταση του φυσικού αερίου, η θέρμανση με ηλεκτρική αντίσταση είναι μια απλή τεχνολογία και εξαλείφει τις εκπομπές ρύπων στις εγκαταστάσεις. Αλλά είναι 3-5 φορές περισσότερο ακριβά από το φυσικό αέριο με τις μέσες τιμές κοινής ωφέλειας και είναι τόσο καθαρό όσο ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει την ηλεκτρική ενέργεια.

Μια πιο αποτελεσματική λύση είναι οι αντλίες θερμότητας, οι οποίες απορροφούν και συμπιέζουν τη θερμότητα από τον εξωτερικό αέρα, το νερό ή από ένα γεωθερμικό πηγάδι. Οι αντλίες θερμότητας είναι μια πολύ πιο αποδοτική επιλογή, επομένως το λειτουργικό κόστος είναι συγκρίσιμο με το φυσικό αέριο. Ωστόσο, οι περισσότερες αντλίες θερμότητας χρειάζονται ηλεκτρική υποστήριξη σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (

Η εξάλειψη των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από το δομημένο περιβάλλον αντιμετωπίζει ένα εμπόδιο κόστους: Νέος εξοπλισμός, νέα υποδομή και ελάχιστη απόδοση σε εξοικονόμηση λειτουργικού κόστους. Αυτή η οικονομική πρόκληση είναι όπου Bitcoin εξόρυξη θα μπορούσε να αλλάξει την εξίσωση παρέχοντας θερμότητα ως υποπροϊόν.

Ηλεκτρισμός με την εξόρυξη Bitcoin

Σχεδόν όλη η ισχύς που αντλείται από ένα ASIC εξόρυξης μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία πρέπει να αφαιρεθεί από το μηχάνημα. Τα αερόψυκτα ASIC διαθέτουν ανεμιστήρες που εκτοξεύουν τη θερμότητα. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα, αλλά είναι δύσκολο να συμπιεστεί, να μεταφερθεί ή να αποθηκευτεί για άλλες χρήσεις.

Τα υγρόψυκτα ASIC (νερό ή διηλεκτρικό υγρό) προσφέρουν καλύτερη ευκαιρία για ενοποίηση με κτιριακά συστήματα. Συνδέοντας υγρόψυκτα ASIC σε συστήματα ζεστού νερού με σωληνώσεις, αντλία και εναλλάκτη θερμότητας, η λειτουργία εξόρυξης παρέχει μια πηγή ζεστού νερού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα κτίριο. Επιπλέον, τα ASIC μπορούν να λειτουργήσουν 80% πιο γρήγορα και 5% πιο αποτελεσματικά από τον αερόψυκτο εξοπλισμό.

Τα υγρόψυκτα ASIC καταναλώνουν περίπου 5% λιγότερη ενέργεια από τα αερόψυκτα ASIC για το ίδιο TH. Επιπλέον, η ψύξη με υγρό επιτρέπει την αποτελεσματικότερη δέσμευση της θερμικής ενέργειας για την αντιστάθμιση του ενεργειακού κόστους της εξόρυξης. Πηγή: Συγγραφέας

Τα υγρόψυκτα ASIC καταναλώνουν περίπου 5% λιγότερη ενέργεια από τα αερόψυκτα ASIC για το ίδιο TH. Επιπλέον, η ψύξη με υγρό επιτρέπει την αποτελεσματικότερη δέσμευση της θερμικής ενέργειας για την αντιστάθμιση του ενεργειακού κόστους της εξόρυξης. Πηγή: Συγγραφέας

Το ζεστό νερό που παράγεται από την εξόρυξη Bitcoin μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες χρήσεις σε διαφορετικές τυπολογίες κτιρίων, όπως θέρμανση χώρων, ζεστό νερό οικιακής χρήσης, θέρμανση πισίνας και βιομηχανικές χρήσεις. Υπάρχουν πολλά κτίρια που έχουν τόσο μεγάλη ηλεκτρική υπηρεσία όσο και απαιτήσεις ζεστού νερού όλο το χρόνο, όπως ξενοδοχεία, πολυκατοικίες, εργαστήρια, πανεπιστημιακά κτίρια, εγκαταστάσεις παραγωγής και άλλα.

Όταν χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση της θέρμανσης με φυσικό αέριο, η επαναχρησιμοποιούμενη θερμότητα που χρησιμοποιείται μπορεί να αντισταθμίσει το ~33% του κόστους εξόρυξης. Δεδομένου ότι ο υδρόψυκτος εξοπλισμός λειτουργεί πιο αποτελεσματικά, οι ανθρακωρύχοι μπορούν να λειτουργούν κερδοφόρα ακόμη και σε τιμές λιανικής ηλεκτρικής ενέργειας, λειτουργώντας πιο γρήγορα και πουλώντας την υπερβολική θερμότητα. Επιπλέον, το κτίριο εξαλείφει στη συνέχεια τις επιτόπιες εκπομπές ορυκτών καυσίμων που σχετίζονται με τη θέρμανση.

Κόστος ενέργειας ανά TH/S

Η επαναχρησιμοποίηση θερμότητας στο κτίριο μπορεί να ανακτήσει σημαντικό μέρος του ενεργειακού κόστους της εξόρυξης. Το παραπάνω διάγραμμα υποθέτει μια μέση τιμή ηλεκτρικής ενέργειας 0.10 $/kWh. Πηγή: Συγγραφέας

Ηλιακή Ενοποίηση

Η επαναχρησιμοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας αποτελεί οικονομική υπόθεση για την ενσωμάτωση της εξόρυξης bitcoin σε κτιριακά συστήματα, αλλά θα ήταν πιο ελκυστικό εάν εξεταζόταν η ενσωμάτωση της επιτόπιας παραγωγής ηλιακών φωτοβολταϊκών (PV). Οι φωτοβολταϊκές συστοιχίες σε στέγες ή ενσωματωμένες σε στέγαστρα στάθμευσης έχουν μειωθεί σημαντικά σε τιμή την τελευταία δεκαετία, γεγονός που οδήγησε σε μεγαλύτερα επίπεδα υιοθέτησης. Ανάλογα με τον πάροχο κοινής ωφέλειας και τη σύνδεση, η ισχύς που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ πέραν της ζήτησης του κτιρίου μπορεί είτε να πωληθεί ξανά στο δίκτυο μέσω net metering, να αποθηκευτεί επιτόπου ή στη χειρότερη περίπτωση να σπαταληθεί.

Κατανάλωση Ενέργειας και Παραγωγή Φ/Β

Οι επιτόπιες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις μπορούν να παράγουν υπερβολική ισχύ σε συνθήκες αιχμής. Ενώ ορισμένες επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας επιτρέπουν στους καταναλωτές να πουλούν ενέργεια πίσω στο δίκτυο (net metering), η χρήση αυτής της ισχύος για την εξόρυξη Bitcoin μπορεί να είναι πιο κερδοφόρα ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς. Πηγή: Συγγραφέας

Ένα σύστημα εξόρυξης Bitcoin επί τόπου παρουσιάζει μια άλλη επιλογή για τη χρήση της πλεονάζουσας ηλιακής παραγωγής φωτοβολταϊκών. Ανάλογα με τη δυσκολία προσαρμογής και τη συμφωνία net metering, η χρήση της πλεονάζουσας ενέργειας για την εξόρυξη bitcoin μπορεί να είναι πιο επικερδής από την πώληση του πίσω στο δίκτυο. Αυτή η επιλογή πρόσθετων εσόδων δίνει κίνητρα στους ιδιοκτήτες κτιρίων να μεγιστοποιήσουν τις φωτοβολταϊκές συστοιχίες επιτόπου, δημιουργώντας πρόσθετη χωρητικότητα και μειώνοντας την εξάρτηση από την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ορυκτά καύσιμα.

Απόκριση ζήτησης

Πολλές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας προσφέρουν προγράμματα ανταπόκρισης στη ζήτηση για να περιορίσουν την υπερβολική ζήτηση σε περιόδους που το δίκτυο φθάνει στη μέγιστη χωρητικότητα, όπως κατά τη διάρκεια ενός κύματος καύσωνα. Σε πολλά από αυτά τα προγράμματα, οι ιδιοκτήτες κτιρίων μπορούν να λάβουν κίνητρα ή πληρωμές από το βοηθητικό πρόγραμμα για να τροποποιήσουν τις δραστηριότητές του σε συνθήκες αιχμής ώστε να μειωθεί ένα ορισμένο ποσοστό φορτίου και να σταθεροποιηθεί το δίκτυο όταν χρειάζεται.

Ένα κτίριο που έχει τροποποιηθεί για να λειτουργεί με σύστημα εξόρυξης bitcoin μπορεί να ανταποκριθεί ευνοϊκά σε αυτά τα προγράμματα. Οι εγκαταστάσεις εξόρυξης μπορούν να κλείσουν σχεδόν αμέσως και να επιδείξουν σημαντική μείωση της ζήτησης αιχμής, συμβάλλοντας στη μετατόπιση των ηλεκτρικών πόρων σε πιο βασικούς πόρους ζωής και ασφάλειας. Η συμμετοχή σε αυτά τα προγράμματα μπορεί να δημιουργήσει πρόσθετα έσοδα, παρέχοντας ουσιαστικά πληρωμές στο κτίριο δεν το δικό μου σε συγκεκριμένες ώρες.

Αποκέντρωση

Ένα από τα συναρπαστικά χαρακτηριστικά της εξόρυξης bitcoin είναι η επεκτασιμότητα. Ανάλογα με την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας, τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης της θερμότητας και την πρόσβαση στην υποδομή, τα μεμονωμένα ASIC μπορούν να λειτουργήσουν ανταγωνιστικά με κόστος σε σύγκριση με εξορυκτήρες μεγάλης κλίμακας με τεράστια κέντρα δεδομένων. Τα εμπορικά και πολυοικογενειακά κτίρια παρέχουν ένα μέγεθος λειτουργίας εξόρυξης που βρίσκεται στη μέση αυτού του εύρους. Υπάρχουν χιλιάδες κτίρια σε όλο τον κόσμο όπου η εξόρυξη θα μπορούσε να ενσωματωθεί με επιτυχία, κάτι που θα επέκτεινε το δίκτυο bitcoin και θα διανείμει περαιτέρω την ισχύ κατακερματισμού.

Πιθανώς θα μπορούσε να υπάρξει μια μέρα όπου οι εξορύκτες bitcoin όχι μόνο θα ασφαλίσουν το δίκτυο, αλλά θα παρέχουν επίσης ζεστό νερό για οικονομικά προσιτές κατοικίες, θερμότητα για σχολεία και γραφεία και απορροφούν την περίσσεια ηλιακής ενέργειας από τις στέγες.

Μελλοντικό σενάριο — Στέγαση χαμηλών εκπομπών άνθρακα με εξόρυξη Bitcoin

Σκεφτείτε ένα συγκρότημα διαμερισμάτων που επέλεξε να εγκαταστήσει μια μονάδα ψύξης υγρού στο υπόγειο στο δωμάτιο που στέγαζε έναν λέβητα αερίου. Ο εξοπλισμός μετασκευής ηλεκτρικού συστήματος και εξόρυξης έχει χρηματοδοτηθεί και εγκατασταθεί από έναν χειριστή εξόρυξης που θα μοιραστεί τα έσοδα με τον ιδιοκτήτη του κτιρίου.

Η θερμότητα της εξόρυξης παρέχει ζεστό νερό για ντους, νεροχύτες, πλυντήρια πιάτων και πλυντήρια ρούχων. Το χειμώνα, οι ανθρακωρύχοι εργάζονται υπερωρίες για να παρέχουν θέρμανση στα διαμερίσματα. Τις ημέρες αιχμής του καλοκαιριού, ένα πρόσφατα εγκατεστημένο φωτοβολταϊκό σύστημα στον τελευταίο όροφο τροφοδοτεί τους ανθρακωρύχους για να συνεχίσουν να λειτουργούν με χαμηλό κόστος. Το κτίριο συμμετέχει σε τοπικά προγράμματα ανταπόκρισης στη ζήτηση δικτύου και κλείνει την εξόρυξη όπως απαιτείται για να ανταποκριθεί στις συνθήκες αιχμής και να αποκτήσει επιπλέον έσοδα.

Ως αποτέλεσμα, ο ιδιοκτήτης έχει πρόσθετο κεφάλαιο που μπορεί να επενδυθεί πίσω στο κτίριο για τη βελτίωση της συντήρησης, την ενίσχυση της αξίας του ακινήτου και τη βελτίωση της εμπειρίας για τους ενοικιαστές κτιρίων, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές άνθρακα. Αυτή η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να κλιμακωθεί και να εφαρμοστεί σε εμπορικά και οικιστικά χαρτοφυλάκια, παρουσιάζοντας τριπλή νίκη για το bitcoin, τα κτίρια και το περιβάλλον.

Αυτή είναι μια guest post από τον Dan Luddy. Οι απόψεις που εκφράζονται είναι εξ ολοκλήρου δικές τους και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα αυτές της BTC Inc ή του περιοδικού Bitcoin.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Bitcoin Magazine