Er Volcano Energy virkelig den beste egnet for El Salvadors Bitcoin City?

Opprettelsen av en bitcoin by drevet av "vulkanenergi" foreslått av El Salvadors president Nayib Bukele er tiltalende for mange bitcoinere på et emosjonelt, estetisk nivå.

Forestilt seg i form av en perfekt sirkel, som en mynt, med en bitcoin-symbol-formet offentlig torg i midten og en mengde urbane noder som stråler i alle retninger, har den foreslåtte byens estetikk som mål å gi symbolsk gjenklang med bitcoinere.

Denne visjonen gir mening basert på Bukeles kommunikasjons- og markedsføringskunnskaper. Det kan også være en fin mulighet for Gratis, arkitekt- og industridesignfirmaet grunnlagt av Fernando Romero, ettersom Bitcoin City er en rehash av Romeros FR-EE City, en 2012 "urban prototype for å bygge nye byer i de fremvoksende økonomiene i det 21. århundre", som nettsiden beskriver det.

Det emosjonelle, estetiske grunnlaget for Bitcoin City kan sees på som ganske solid blant Bitcoiners. Men dets energigrunnlag passer kanskje ikke best mulig for Bitcoin-bygget Bukele ønsker å stimulere - i det minste når det gjelder kostnad og hastighet.

Ledetiden for geotermisk kraft

"Vulkanenergien" som Bitcoin City skal utnytte er mer kjent som "geotermisk energi." Å kalle det "vulkanenergi" høres selvfølgelig mer spennende ut, og det demonstrerer nok en gang Bukeles sans for markedsføring og merkevarebygging.

Grunnen til at geotermisk energi kanskje ikke passer best og raskest for Bitcoin City har å gjøre med utviklingstiden og kostnadene. Det kan ta fem til syv år å gå gjennom alle fasene involvert, i henhold til noen tidslinjer for geotermisk prosjekt.

I tilfelle av Colchagua vulkanen, som er den i nærheten av Bitcoin City vil bli bygget, de første fasene er i gang eller har allerede blitt utført, som i juni i fjor, Bukele twitret at ingeniører allerede hadde gravd en brønn med 95 megawatt (MW) geotermisk kapasitet på stedet.

Likevel vil det sannsynligvis ta minst to til tre år til før anlegget kan begynne å generere strøm, som skal brukes til et bitcoin-gruvesenter rundt det.

Dette antyder en stor grunn til at geotermisk energi ikke har blitt utviklet i betydelig grad de siste tiårene, verken i El Salvador eller i verden generelt, selv om den unngår ulempene med intermittens som sol- og vindkraft lider. Selv om den er billig i drift og gir nesten ubegrensede driftstimer, har geotermisk energi svært lange ledetider, og inntil alle de tekniske "i-ene" er prikket og de økonomiske "t-ene" er krysset, er resultatene usikre. Prosjekter kan forbli, bokstavelig talt, hull i bakken.

Sol- og vindkraftverk kan også ta tid å bygge ut, men det er vanligvis på grunn av tillatelsesprosedyrer, ikke tekniske vanskeligheter eller usikkerhet rundt solinnstråling og vindhastigheter, og deres ledetid er generelt kortere, omtrent ett til to år for bruksskala systemer, og mindre for mindre, ifølge bransjeintervjuer.

Spørsmål om tid og kostnader kan ikke undervurderes i beslutninger fra offentlige og private investorer. La oss prøve å male et enkelt, men likevel omfattende bilde med brede data som er representative for forskjellige fornybare energiteknologier over hele verden.

De relative kostnadene ved geotermisk kraft

I 2020 er den gjennomsnittlige totale installerte kostnaden for åtte nye geotermiske anlegg overvåket av Internasjonalt byrå for fornybar energi (IRENA) var $4,486 per kilowatt (kW), alt fra et lavpunkt på $2,140 per kW til et maksimum på $6,248 per kW.

Med fokus på El Salvador, en nylig studere presentert på den siste World Geothermal Congress av salvadoranske, islandske og iranske forskere siterer en total kostnad på 480 millioner dollar for et 50 MW geotermisk anlegg i det sentralamerikanske landet (tabell to), eller 9,600 XNUMX dollar per kW.

Til sammenligning, den gjennomsnittlige totale installerte kostnaden for solcelleprosjekter (PV) ble satt i drift i 2020 og overvåket i IRENA database var $883 per kW - omtrent en femtedel av kostnaden per kW for IRENA-overvåket geotermisk kraft, eller omtrent en tidel kostnaden for geotermisk kraft per studien fra World Geothermal Congress. Hvis vi sammenligner det med offshore vindkraft, dens gjennomsnittlige totale installerte kostnad kom på $1,355 per kW i 2020 - omtrent halvannen gang billigere enn vulkanenergi.

Foruten utviklings- og installasjonskostnader, er en annen viktig faktor kostnaden ved å generere energi når et anlegg har startet produksjonen. For å gjøre det, la oss se på utjevnet energikostnad (LCOE), som måler den gjennomsnittlige nåværende kostnaden for elektrisitetsproduksjon for et kraftverk over levetiden. Det er et nøkkeltall som brukes til å planlegge investeringer og sammenligne ulike metoder for kraftproduksjon på en konsistent måte.

Gjennomsnittlig LCOE for de geotermiske prosjektene som ble satt i drift i 2020 var 0.071 USD per kilowattime (kWh), stort sett i tråd med verdier sett over de foregående fire årene. At sammenlignes med en LCOE for sol og landvind som har falt raskt de siste 10 årene og som i 2020 var henholdsvis $0.057 per kWh og $0.039 per kWh.

Det betyr at geotermisk energi er omtrent 25 % dyrere å produsere enn solenergi, og omtrent 82 % dyrere enn landvind.

Når det gjelder kostnader og ledetider, er sol- og vindkraft de klare vinnerne over geotermisk energi, som denne IRENA-grafen viser.

Den relative effektiviteten til geotermisk kraft

Som nevnt er geotermisk kraft ikke intermitterende og anlegg kan produsere i flere timer enn sol- eller vindsystemer. Målingen på hvor mye elektrisitet et gitt anlegg produserer sammenlignet med dets teoretiske maksimalt mulige produksjon kalles "kapasitetsfaktoren." Det er et viktig tiltak fordi det indikerer hvor fullt ut et kraftverk kan brukes.

La oss sammenligne kapasitetsfaktorene til forskjellige energikilder, igjen ved å bruke IRENAs data.

I 2020 var den globale gjennomsnittlige kapasitetsfaktoren for nye geotermiske anlegg 83 %, varierende fra et lavpunkt på 75 % til det høyeste på 91 %, mens den gjennomsnittlige kapasitetsfaktoren for nye solcelleanlegg i bruksskala var 16.1 % og for vindparker på land var 36 %, pr IRENA.

Det betyr at kapasitetsfaktoren, dvs. de effektivt tilgjengelige driftstimene, for geotermiske anlegg var fem ganger høyere enn for solenergi og 2.3 ganger større enn for landvind.

Den relative effektiviteten til geotermisk kraft

Mengden brukbar energi som enhver kraftgenereringsteknologi produserer sammenlignet med energitilførselen kalles "energikonverteringseffektivitet."

Den høyeste rapporterte konverteringseffektiviteten er omtrent 21 % ved et indonesisk geotermisk anlegg, med et globalt effektivitetsgjennomsnitt på rundt 12 %, ifølge en 2014 verdensomspennende anmeldelse av 94 geotermiske anlegg publisert i tidsskriftet "Geothermics".

Energikonverteringseffektiviteten til nye, kommersielt tilgjengelige solcellepaneler er nå mellom 21% og 23%, med forskere som allerede har utviklet solceller med effektivitet nærmer seg 50 %. Vindturbiner trekker i gjennomsnitt ut omtrent 40 % av energien fra vinden som passerer gjennom dem.

Bunnlinjer

I utgangspunktet er geotermisk kraft fem ganger dyrere å utvikle og installere enn solenergi, og rundt to til tre ganger mer tidkrevende, men den kan produsere fem ganger så mye energi som solenergi og mer enn dobbelt så mye som vindkraft per MW, ettersom den kan fungere dag og natt, vinter og sommer, dvale og kuling - i motsetning til sol og vind (med mindre man bruker batterisystemer, som utviklingen går raskt, men som for øyeblikket bare kan dekke noen få timers forbruk hver dag, som er godt kjent i bransjen).

Men geotermisk energi er også en fjerdedel dyrere å produsere enn solenergi, nesten dobbelt så dyrt som vindkraft på land, og energikonverteringseffektiviteten er rundt 10 prosentpoeng lavere enn solenergi, og omtrent tre til fire ganger lavere enn vindkraft.

Man kan fange kombinasjonen av disse ulike faktorene ved å se på den doble effektivitetspoengsummen for fornybar energi. Jo høyere poengsum, desto bedre presterer en teknologi på en lang rekke kriterier.

Denne poengsummen oppsummerer økonomiske dimensjoner som input på den ene siden, og energi, miljømessige og sosiale dimensjoner som output på den andre, basert på data fra IRENA, Verdensbanken og Yale Center for Environmental Law and Policy, som illustrert i en nylig studere med fokus på Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling (OECD)-land og publisert i tidsskriftet "Sustainability".

Forfatterne advarer om at "pålitelige data for geotermisk energi var tilgjengelig for bare tre land, Chile, Mexico og Tyrkia [i] 2014, med en effektivitetsscore på henholdsvis 77.9%, 72.8% og 86.4%." Disse dataene sammenlignes med et gjennomsnitt på 92.98 % for vind- og solenergi i 2016, ifølge studien.

Det bør gjentas at i løpet av de fem til syv årene siden disse dataene ble samlet inn, har kostnadene for sol og vind falt betydelig, mens energieffektiviteten har økt, i motsetning til geotermisk energi, hvis kostnader har økt og energieffektiviteten har holdt seg stabil. .

Likevel, den geotermiske energien i det sentralamerikanske landet vurdert i studien (Mexico) og deler noen av de samme tektoniske platene og geologiske formasjoner som El Salvador, har en dobbel effektivitet på mindre enn 73 % - mer enn 20 prosentpoeng under sol- eller vinds doble effektivitet.

Er Solar en bedre førstegangs egnet for Bitcoin City?

Selv om El Salvador har en regntid fra mai til oktober, er området ved Colchagua-vulkanen, sørøst i El Salvador, velsignet med veldig høy sol bestråling, som illustrasjonen nedenfor av El Salvadors fotovoltaiske kraftpotensial viser.

Som et eksempel trenger man bare å se på Capella Solar PV-plus lagringsanlegget som offisielt åpnet i desember 2020, gir strøm og kraftreserve til El Salvadors nett.

Capella Solar-operasjonen er lokalisert i Usulután-avdelingen i El Salvadors sørøst - i samme område som Bitcoin City ville være, omtrent 100 kilometer vest for Colchagua-vulkanen.

Solcelleanlegget er nå landets største. Den har en 20-årig kraftkjøpsavtale med lokale kraftdistributører til en gjennomsnittspris på $0.049 per kWh ($49.55 per megawattime [MWh]), som nå er den billigste energien i det salvadoranske markedet. Tilknyttet den er det et 3.2 MW og 2.2 MWh litium-ion batterilagringssystem, som gir frekvensreguleringsstøtte til nettet og er det største systemet av sin type til dags dato i Mellom-Amerika.

Vulkanobligasjoner

President Bukele har til hensikt å finansiere byggingen av Bitcoin City ved å utstede en serie såkalte "vulkanbindinger." verdt 1 milliard dollar hver, med en kupong på 6.5 %. Navnet refererer til ideen om at disse 10-årige obligasjonene vil bli støttet av bitcoin, både utvunnet med "vulkanenergi" og kjøpt på markedet. Halvparten av summen vil gå til å kjøpe bitcoin på markedet, og den andre halvparten vil betale for byens infrastruktur, for eksempel utvikling av bitcoin-gruveanlegg, har Bukele sagt. Den første 10-årige obligasjonen bør utstedes i år og andre vil følge etter.

Ettersom bygging skal finansieres av vulkanobligasjoner, som skal støttes av bitcoin, som i det minste delvis skal utvinnes med geotermisk energi, er timing og kostnader for energiinfrastrukturen en nøkkelfaktor både for den langsiktige bærekraften til byen og den økonomiske levedyktigheten til selve prosjektet.

Den største smellen for El Salvadors penger ville komme fra å utvinne sin egen bitcoin med egen fornybar energi så snart som mulig, i motsetning til å kjøpe bitcoin på markedet. Som enhver gruvearbeider vil attestere, er tilgang til billigst mulig energi den viktigste enkeltfaktoren for å bestemme levedyktigheten til et gruveprosjekt.

Hvis tid og kostnader er avgjørende for bitcoin-gruvedrift og Bitcoin City, så er kanskje ikke geotermisk energi det best mulige alternativet.

Å utvikle et geotermisk prosjekt byr på et unikt sett med utfordringer når det gjelder å vurdere ressursen og hvordan det underjordiske reservoaret vil reagere når produksjonen starter. Underjordiske ressursvurderinger er kostbare og må bekreftes av testbrønner. Bukele har sagt at ingeniører allerede har gjort i det minste deler av denne jobben.

"Mye vil imidlertid forbli ukjent om hvordan reservoaret vil fungere og hvordan man best kan håndtere det over prosjektets operative levetid," IRENA har uttalt. "I tillegg til å øke utviklingskostnadene, betyr disse problemene at geotermiske prosjekter har svært forskjellige risikoprofiler sammenlignet med andre fornybare kraftgenereringsteknologier, både når det gjelder prosjektutvikling og drift."

Bland det opp

Forskning med fokus på forholdet mellom energistrømmer og byutvikling har vist at "intensive og diversifiserte energikilder bygger opp strukturen og forbedrer metabolismen i urbane områder," ifølge en studere publisert i "Ecological Modelling."

Siden geotermisk energi er hjemmedyrket i El Salvador, så vel som mindre forurensende, mer tilgjengelig enn mange andre kilder og direkte brukbar både for termisk og elektrisk energiproduksjon, er det absolutt verdt å forfølge, men ikke nødvendigvis som et førstevalg. Det ville trolig fungere bedre som en del av en bredere fornybar energimiks.

Man bør være i stand til å installere et solenergi-PV-felt i bruksstørrelse på omtrent et år og begynne å utvinne bitcoin mye tidligere enn i løpet av minimum to til tre år som et geotermisk prosjekt vil ta. Det forspranget kan gjøre en stor forskjell for å gjøre det økonomiske grunnlaget for vulkanobligasjoner sunnere og mer sannsynlig at Bitcoin City vil lykkes.

Dette er et gjesteinnlegg av Lorenzo Vallecchi. Uttrykte meninger er helt deres egne og reflekterer ikke nødvendigvis de til BTC Inc Bitcoin Magazine.

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://bitcoinmagazine.com/technical/el-salvador-bitcoin-city-and-volcano-energy