ビットコインが私たちのエネルギーグリッドの未来である理由

これが私の最近の記事に基づいた、完全な長さの読みやすい記事です。 Twitterのスレッド、ビットコインと私たちのエネルギーグリッドの核の未来に関するパートXNUMX。 パートXNUMXでは、一般的なエネルギー市場とビットコインのエネルギー使用量に関する説明を分析し、業界の事実と洞察をいくつか取り上げ、その過程で個人的な意見をいくつか提供して、楽しく読めるようにします。

しかし、始める前に、今日のトピックに関連しているので、私自身の小さな背景を提供したいと思います。 私は学士号（BSおよびMS）の化学技術者であり、ここ数年、高度な核技術分野の主任技術者として働いているので、このトピックは家のように感じます。

私が使用し、下から引用している参考文献のいくつかに、前もって大声をあげたいと思います。 これよりも大きいまたは優れているものはありません リン・オールデン —私は彼女の最近のニュースレターからこのスレッドの一部をカバーするためにチャートと情報を取ります、誰もがそれを読みに行くべきです こちら.

私が引用する他のリソースは次のとおりです（順不同）：

1. 「ビットコインマイニングカウンシル2年第2021四半期レポート
2. ビットコインのエネルギー使用量に関するSquareの論文
3. 「アレン・ファリントンによる「唯一の強い生き残り」

これが邪魔にならないようになったら、基本から始めましょう。 ビットコインの革新は何ですか？ これが私が好きなリストで、ファリントンの最近の記事から抜粋したものです：=

1. プルーフオブワークアルゴリズム
2. 難易度調整
3. 内生的に出現することができるネイティブの通貨単位
4. 社会的には、イノベーションは不変で食べられない分散型台帳です

これを達成するために、ビットコインは物理的な世界、つまりエネルギーと結びつく必要があります。 エネルギー消費は、現実世界とデジタル世界の間の結びつきです。 ヘンリー・フォードは、世界のエネルギーに裏打ちされた通貨を持つために、1921年にこれを提案しました。

フォードは、1921年に世界を解放する普遍的なお金のために次の設計基準を提案しました。

1. エネルギーに支えられて
2. 没収できない
3. 固定供給
4. 政府の管理外

ビットコインが登場するまで、これまでこれらの設計基準を満たすものはありませんでした。 ビットコインはエンジニアリングの飛躍的進歩です。 私たち人間がその輝きに追いつくと、それは人類の歴史の最大の発明/発見であることがわかります。 私はそれを、文明を押し進めた初期の人間による火の発見に似ていると扱います。

マイケルセイラーはこれをロバートブリードラブでカバーしました 後者のショーで。 彼は文明全体の進歩に不可欠な人間の発見を経験し、ビットコインをその括弧に入れました。

それができたので、最初にエネルギーを調べて、ビットコインのエネルギー使用量を世界の総エネルギー消費量との相対的な観点から見てみましょう。 世界は年間173,000テラワット時（TWh）のわずかに北のエネルギーを使用しています。 それは私たち人間にとってすべてのアクセス可能なエネルギーですか？

いいえ。たとえば、2020年の米国のエネルギー消費量として以下をご覧ください。 利用可能なエネルギーの92.9クワッドのうち、30.6クワッドのみがエネルギーサービスに使用されます。 したがって、ほぼXNUMX分のXNUMXは、複数の理由でエネルギーを拒否されます。 より効率的になれば、より多くの抽出が可能になります。

また、オンラインになり、取り組んでいるエネルギー源はもっとたくさんあります。これにより、利用可能なエネルギー供給源の合計がさらに増えます。 つまり、一言で言えば、かなりの量のエネルギーが使用されており、多くが無駄になっていて、オンラインになるためにさらに多くのエネルギーが使用されています。

さて、プルーフオブワークのコンセンサスを維持するためにビットコインのエネルギー消費はどのくらい使用されていますか？ ケンブリッジ大学によると、ビットコイン（ピーク）の年間エネルギー消費率は現在約103 TWhであり、今年の中国からのビットコイン採掘の流出により、今年の初めには190TWhに達しました。

103TWhと比較して173,000TWhはいくらですか？ それは0.06％です。 それでおしまい。 今年の初めから190TWhを使用しても、それでも約0.1％にすぎません。 したがって、ビットコインは世界の総エネルギーの1％のXNUMX分のXNUMXしか使用しません。 それでおしまい。 このXNUMXつの事実を正しく理解しましょう。

ビットコインのエネルギー使用量は、世界のエネルギー使用量に対する丸め誤差にすぎません。 一般的に世界のエネルギー使用量の数値を考え出す科学者は、どちらの方向にも1％から2％簡単に外れる可能性があり、ここではそのXNUMX分のXNUMXを話します。 ほんの少し。

ビットコインのエネルギー使用量は時間とともに増加しますか？ はい。 ビットコインが世界の「エネルギー通貨」になることに成功した場合、プルーフオブワークのコンセンサスとネットワークを守るためにエネルギー消費量を増やす必要があります。 人間にとっての価値が高まると、エネルギー使用量も増えます。

しかし、ビットコインのエネルギーは、世界のエネルギー消費量に比べて、永遠に丸め誤差になります。 後で計算しますが、エネルギー使用量は長期的な効用を超えることはありません（ただし、時間の経過とともに大きくなったり小さくなったりします）。 オールデンはこれを上で引用した彼女の記事で驚くほどカバーしました。

さて、主流のメディアはあなたに何を伝えていますか？ 以下の抜粋を参照してください。 これらのタイプのメッセージは常に表示されます。 私たちは、それらがまったく真実ではないことを上で確立しました。 どちらかといえば、ビットコインは、次に確立するように、今日の世界での相対的な有用性のために使用するエネルギーが少なすぎます。 主流のメディアはあなたにガス灯を当てています。

エネルギー計算のいくつかに飛び込む前に、ビットコインの有用性のいくつかを今日の世界に向けましょう。 ビットコインは以下を提供します：

1. 価値/富の貯蔵を提供する固定供給のハード資産
2. 没収できない私有財産権
3. 検閲に強い、許可のない、ピアツーピアの交換媒体
4. 中央当局または国民国家の管理外にある最も分散化された金融ネットワーク（攻撃に強い）
5. ベアラ資産の最良の形態（元の担保）
6. 摩擦のない、ボーダレス、インスタント、低コストのグローバル決済ネットワーク（ビットコイン上に構築されたレイヤー2ソリューションであるライトニングネットワーク経由）

エネルギーに裏打ちされた最も困難な形のお金であるこれらの特性を備えた何かが、私たちが今日住んでいる世界で将来の人間にとって何らかの形の有用性を持つことができると思いますか？ 答えが「はい」の場合（そうだといいのですが）、世界のエネルギー使用量の0.1％は無意味であり、簡単に正当化できます。

それでは、ビットコインのエネルギー計算のいくつかに移りましょう。 まず、ビットコインがどのようにエネルギーを消費するかを確立しましょう。 同様に、このプルーフオブワークコンセンサスモデルはどのように機能しますか？ ビットコインをマイニングすることはどういう意味ですか？ のように、WTFはこれすべてですか？

簡単に言えば、ビットコインのプルーフオブワークは、10分ごとにXNUMXつの「ブロック」を生成するように設計されています。 新しいブロックは、数学のパズルを解くことによって、計算作業を使用してブルートフォースすることによって生成されます。したがって、あなたはそれを電気またはエネルギーと推測しました。

エネルギー消費は、ブロックと作業証明を作成するための鍵です。 ある意味で、ビットコインはエネルギーに支えられており、これらのブロックを生産しようとしている鉱夫によってネットワークを保護するために費やされています。 彼らはネットワークを制御していませんが、 ブロックサイズの戦争.

パズルは、およそ10分ごとにXNUMXつのブロックが生成されるように設計されています。 ブロックを作成するのに時間がかからない場合、パズルは解きにくくなりますが、ブロックを作成するのに時間がかかる場合、パズルは簡単になります。 これがビットコインの鍵となる「難易度調整」の革新です。 歴史上、供給が需要から完全に独立し、事前にプログラムされ、正確に設計され、コードに設定され、中央当局によって不変の資産があったことはありません。

現在、ネットワークに組み込まれているインセンティブモデルにより、ネットワークに計算能力、つまり「エネルギー」を提供することにより、ビットコインブロックを「マイニング」するために何百万ものマシンが展開されています。 これは、現在166エグザハッシュ/秒（EH / s）である「ハッシュレート」と呼ばれるもので測定されます。

このエネルギーを提供する見返りに、鉱山労働者は何を得ますか？ 彼らはブロック報酬を受け取ります。これは、ブロック補助金とトランザクション（tx）料金のXNUMXつで構成されます。 ビットコインブロック補助金は、XNUMX年の半減サイクルに従います（チャートアナリストから聞いたことがあるかもしれません）。

ブロック補助金は、50年に開始されたときはブロックあたり2009ビットコインでしたが、25年後に12.5ビットコインに下がり、さらに6.25年後に2020ビットコインに下がり、最近では昨年のXNUMX年XNUMX月にXNUMXビットコインに下がりました。これが唯一の方法です。新しいビットコインが生まれる可能性があるので、供給ショックについて考えてみてください。

ネットワークは突然、ビットコインをマイニングしようとしている鉱夫に、「ねえ、今日からは以前の半分しか手に入らないだろうし、XNUMX年後にはその半分になるだろう」と伝えます。 それは市場自体への途方もない量の供給ショックです。

過去に、ビットコインの価格上昇は、それに伴う固有の供給ショックのために、これらの「半減サイクル」に関連していることを確認しました。 一部の人が言うように、「数が増える」はコンセンサスモデル自体に組み込まれています。

さて、十分な採掘報酬があります。 エネルギー使用量について話していましたね。 公開市場でのビットコインの時価総額がネットワークにロックされている価値の量であると仮定すると、それは私たち人間にとってビットコインがどれほど価値があるかを意味します。つまり、エネルギー支出、つまり「セキュリティ支出」（エネルギー）ビットコインの時価総額のパーセンテージとして、ネットワークが時間の経過とともにエネルギー効率を高めているかどうかを確認します。 パーセンテージが小さいほど、ネットワークはより効率的になります。簡単に言えば。

ネットワーク上のセキュリティ支出の代用として、ブロック報酬の合計、つまりブロック補助金とTX料金を取りましょう。 セキュリティ支出は、この報酬のパーセンテージである電気コストまたはエネルギー支出のみであるため、これは正確には当てはまりません。 したがって、これは実際には上限の尺度です。

ご覧のとおり、年間のセキュリティ支出は米ドルベースで時間の経過とともに増加していますが、ビットコインの時価総額の割合としては、2011年以降減少しています。2021年上半期には、市場の2％未満でした。オールデンが彼女の記事で指摘したように、キャップ。 これはまさにアナリストが得られないものです。

ビットコインは、時間の経過とともに信じられないほどエネルギー効率が高くなっています。 ネットワークの価値の文字通りの一部を使用してネットワークを保護しています（現在は2％）。 2024年にはブロック補助金を3.25ビットコインに下げる別の半分があり、2028年に1.625つはXNUMXビットコインになります。

ご覧のとおり、今後0.25年間のセキュリティ支出は、このブロック補助金の半分によって削減され続けるでしょう。 確かに、支出の多くは今後のTX料金でカバーされます。 オールデンの予想は、tx料金レベルに応じて、1％からXNUMX％の支出を見ることです。

これは、今後数年間のビットコインの時価総額のパーセンテージとしてのセキュリティ支出のいくつかの予測です。 たとえば、ビットコインが1年までに20万ドル（または約2025兆ドルの時価総額）に達し、2024年以降、セキュリティ支出の半分は0.5％にまで低下するため、100億ドルの支出になります。 現在の支出は16.5億ドルです。

つまり、2025年のビットコインの総エネルギー使用量は約0.6％、つまり今日の使用量のXNUMX倍になります。 また、セキュリティ支出はエネルギー支出とまったく同じではなく、その割合であることに注意してください。次に、世界の総エネルギー使用量も増加します。

簡単な計算式として、ネットワーク自体で1兆ドルの世界の金銭的エネルギーが確保される時点でも、ネットワークを保護するための世界の総エネルギー使用量の約20％を下回っています。 それは、そのような壮大なユーティリティの何かのための超低エネルギー使用量です、あなたは言いませんか？

これは、ビットコインの現在のエネルギー使用量と他の業界との比較であり、CO2e排出量も同様です。 以前に数値を調べたように、ビットコインのエネルギー使用は現在のところ丸め誤差です。 ここに追加するものはありません。

さて、ビットコインのエネルギー使用量を確立したので、現在の使用量のエネルギーミックスを見てみましょう。 ビットコインマイニングカウンシルの第XNUMX四半期のレポートで報告されているように、ビットコインのエネルギーミックスは世界で最も持続可能であり、ほとんどの国よりもはるかに持続可能です。

主流のメディアは、ビットコインの採掘者が他の業界と電力をめぐって競争しているという絵を描いています。まるで、他の誰かをエネルギー使用から追い出すかのようです。 本当じゃない。 ビットコインの採掘者は、そこにある最も安い電力源を探しに行きます。 どうして？ それが鉱山労働者を経営する彼らの毎日の運営費の大部分だからです。 彼らは、通常のユーザーに中程度から高コストの電気料金を請求することで、世界規模で他の鉱山労働者と競争することはできません。 だから、彼らはあなたの競争相手ではありません。

ビットコインマイナーは、電力市場での供給と需要の非効率性を見つけ、低コストのエネルギーを確保することで他のマイナーよりも競争上の優位性を獲得するために、十分に活用されていない、または無駄になっているエネルギー源を探します。 これはどこでもグローバルな狩りです。

人間はエネルギー源を中心に組織化したことは一度もありません。少なくとも、それは人間の居住地の主要な推進力ではありません。 あなたは一般的に、彼らがエネルギーの周りに落ち着くのではなく、エネルギーが輸送されて彼らにもたらされるのを見ます。

ビットコインマイナーはこのように珍しいです。 彼らはエネルギーが私の最も安いところならどこへでも行きます。 それらに関するいくつかの珍しいスニペットは次のとおりです。

• 彼らは発電源に併置することができます
• コアビジネスを損なうことなく断続的に消費できます
• エネルギーコストは運用コストの80％から90％のようなものです
• 必要なのは、利用可能な土地とインターネット接続（携帯電話または衛星）だけです。
• 彼らは、6キロワット時（kWh）あたりXNUMXセント未満の、取り残されたエネルギー源の購入者です。
• 彼らは新エネルギープロジェクトを経済的に実行可能にすることができます

それは、もう少し勉強するための信じられないほど興味深い人々の集まりのように聞こえます。 のように、これらのフリークは誰ですか？ 逸話はありますか？ さて、もう少し掘り下げて、これらの珍しい個人のセットのいくつかの証拠と、なぜ私が彼らを「取り残されたエネルギーハンター」と呼ぶのかを見てみましょう。

中国は、過去数か月にわたる中国の鉱業禁止と州からの鉱山労働者の大量流出の後、2021年まで長い間最大の鉱業国でした。 四川省は独特です。 それは無駄になる大量の過剰に構築された水力発電容量を持っています。

雨季には、使用できるよりも多くのエネルギーを生成します。 それで、これらの中国のビットコイン採掘者は、代わりにビットコインを採掘するためにその取り残されたまたは浪費されたエネルギーを捕らえるために四川に群がりました。 はい、採掘できる最も安いエネルギーを見つけるインセンティブがあるからです。

彼らがビットコインを採掘するためにそれを使用していなかったら、このエネルギーはどうなるでしょうか？ それは無駄になっていたでしょう。 ビットコインマイナーは、その取り残されたエネルギーを収入源に変えました。 これらの鉱夫のほとんどは、中国での採掘禁止に照らして、現在西側に群がっています。

ビットコインのハッシュレートをもう一度見てください。 中国の鉱業禁止後、ハッシュ率が50％以上大幅に低下したことを確認してください。 さて、何を推測しますか：それは以前の場所にほぼ戻っています。 このネットワークの回復力について話します。 単一障害点はなく、単一の国がそれを管理または統治することもありません。

別の例を次に示します。「フレアガスマイニング」。 多くの油田は、それらに関連する天然ガスを閉じ込めています。 通常、これらの掘削サイトは遠く離れており、販売するのに妥当な量であっても、このガスを輸送および販売できるパイプラインが接続されていません。

天然ガスの価格が非常に低いため、パイプラインや関連インフラストラクチャに投資してそれらを輸送することは意味がありません。 それで、オプションは何ですか？ 開放的な雰囲気でベントするか、フレアしてください。 最初のオプションはメタンを排出し、後者はCO2を排出します。 どのくらいの量ですか？ 1.48億立方フィート、またはUSEIAあたり150TWh。 そして、それは2019年の米国だけであり、世界中でさえありません。

ビットコインネットワークが今日どのくらいのエネルギーを使用しているか覚えていますか？ 100TWh。 したがって、代わりにフレアされたこのストランデッドガスを捕捉するだけで、ネットワーク全体などに電力を供給することができます。 これは環境にも役立ちますか？ 絶対。

さて、これが私のお気に入りの素晴らしいものです：「エネルギーバッテリーとしてのビットコイン」の概念。 これを初めて聞いたのは この記事から。 ニック・グロスマンは、アイスランドがその膨大な量の地熱エネルギーをアルミニウムによって世界に輸送する方法について書いています。 アイスランドは再生可能な地熱エネルギーを使用していますが、大西洋の下にパイプラインを構築してアルミニウムを精錬することは困難であるため、他の方法では取り残されており、アルミニウムを世界に輸送しています。 つまり、ある意味で、彼らはエネルギーを輸送しているのです。 アルミニウムはバッテリーとして機能します。

エネルギーバッテリーとは何ですか？ 空間と時間の両方でエネルギーを輸送できるもの。 さて、何を推測しますか？ それがまさにビットコインです。 そして、それは文字通り世界の他の何よりもはるかに優れています。 これは最も流動性の高い形式のエネルギーバッテリーであり、許可なし、摩擦なし、ボーダレス、没収不能、弾力性、省エネ、電力密度の高い形式のバッテリーで24時間年中無休で稼働できます。 アイスランドがアルミニウムに地熱を使用する代わりにビットコインを採掘するのは賢明ではないでしょうか？ はい。

電力網は、需要と供給の24つのバランスを取ります。 7時間年中無休で途切れることなく稼働できるエネルギー源はごくわずかです。 原子力は最高です。 太陽光、風力、水力はすべて気象条件に応じて変動します。 この変動性のために、グリッドは供給側で過剰に構築されています。

消費者からの需要も、特に季節ごと、昼と夜の間で異なります。 間にピーク需要の期間があります。 したがって、この変動する需要に対応する必要があります。 したがって、グリッドが維持する必要があるのは常にバランスです。

太陽や風力などの断続的なエネルギー源に関する大きな問題のXNUMXつは、貯蔵です。 それらは、エネルギー貯蔵なしのベースロードとしては単に信頼できません。 そして、エネルギー貯蔵は簡単に解決できる問題ではありません。 推測：ビットコインにはエンジニアリングオプションがあるかもしれません。

下のグラフは、エネルギー源のエネルギー収支（EROI）を示しています。 現在の状況を見ると、太陽/風力は、貯蔵コストを含めて、エネルギーのしきい値を満たしていません。

原子力は75倍のEROIを持ち、エネルギー貯蔵コストはかかりません。 それは単に私たちが地球上で利用できる最高のエネルギー源ですが、それでも私たちは原子力発電所を閉鎖し続けています。 どうして？ 繰り返しになりますが、過去の主流のメディアの物語と特定の事故は世論を変えました。 しかし、事実はそこにあります。

他の再生可能エネルギー形態は、ビットコインをエネルギー貯蔵オプションとして使用して、貯蔵コストを削減し、投資プロジェクトとして経済的に実行可能にすることができます。 ビットコインマイナーは、高度なエネルギー技術プロジェクトを経済的に実行可能なオプションにするのに役立ちます。

ビットコインマイナーは、これらの高度なエネルギー技術ソリューションの最初の顧客および最後の手段の購入者として機能し、成功させるための長期的な投資資金を提供するのに役立ちます。 これまで見てきたように、ビットコインとエネルギーは複雑に絡み合っています。

私の意見では、ビットコインは私たちをタイプIのカルダシェフ文明に導きます。これは、地球上で利用可能なすべてのエネルギーを使用および保存できる文明です。 今日、私たちはタイプ0のカルダシェフ文明であり、このプロセスを実行するには何年もかかる可能性があります。 私はそれを直接見るためにここにいないかもしれません。

まとめる前に、この記事から簡単に説明します。

1. ビットコインは非常に有用であり、人間にとって重要です。 今日、誰もがその有用性を使用または評価しているわけではありません。これは問題ありませんが、それが他の人に有用性を持たないという意味ではありません。 現在、世界の富の1兆ドル近くがそこに蓄えられており、それは無視すべき多くの金銭的エネルギーです。
2. ビットコインは世界のエネルギーの約0.1％しか使用していません。 現在のエネルギー使用量は、年間100TWhから200TWhの間であり、予測の計算によれば、ビットコインのエネルギー使用量は、世界のエネルギー消費量に関して常に丸め誤差になります。 長い間、1％未満になる可能性が高いでしょう。
3. 実際、ビットコインは、将来保存する可能性のある価値に対して、使用するエネルギーが少なすぎる可能性があります。 ビットコインがこの20年間で成長し、世界の富の50兆ドル、おそらく100兆ドル、あるいはあえてXNUMX兆ドルを蓄えることを考えると、これは安全に保護されるべき多くの金銭的エネルギーです。 ネットワークを保護するために、現在よりも多くのエネルギーを投資して使用する必要があります。
4. ビットコインマイナーは非常に機動性が高く、マイニングするのに最も安価で低コストのエネルギーを探します。
5. ビットコインマイナーは、他の業界やあなたの個人的なエネルギー使用と競合しません。
6. エネルギー使用量は良いことです。 あなたはおそらく、少なすぎるのではなく、使用して楽しむために利用できる十分な量のエネルギーがある場所に住みたいと思うでしょう。 タイプIの文明になるには、より多くのエネルギーを使用して利用する必要があります。これには数十年かかります。

この記事では取り上げなかった項目がたくさんありますが、これについてのより詳細なフォローアップとして書く予定です。 これを紹介記事にしたかったのです。

次の焦点は、エネルギー市場、エネルギーグリッド構造、次世代の溶融塩原子炉とビットコインマイニングの相乗効果、そしてビットコインのエネルギー計算と将来の予測について深く掘り下げることです。 あなたがこれを読むのが好きなら、私に知らせてください Twitter、フィードバックをいただければ幸いです。 これを通過するために時間を費やしてくれてありがとう。

これはPuruGoyalによるゲスト投稿です。 表明された意見は完全に独自のものであり、必ずしもBTCIncまたは Bitcoin Magazine.

ソース：https：//bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-is-the-future-of-our-energy-grid