Czy energia wulkanu naprawdę najlepiej pasuje do Bitcoin City w Salwadorze?

Utworzenie Miasto Bitcoin zasilany „energią wulkanu” zaproponowana przez prezydenta Salwadoru Nayiba Bukele jest atrakcyjny dla wielu bitcoinerów na poziomie emocjonalnym, estetycznym.

Wyobrażony w kształcie idealnego koła, jak moneta, z Plac publiczny w kształcie symbolu bitcoina pośrodku i mnogość węzłów miejskich promieniujących w każdym kierunku, proponowana estetyka miasta ma symbolicznie rezonować z bitcoinerami.

Ta wizja ma sens, opierając się na umiejętności komunikacji i marketingu Bukele. Może to być również świetna okazja do Bezpłatny, firma zajmująca się architekturą i projektowaniem przemysłowym założona przez Fernando Romero, ponieważ Bitcoin City to odświeżenie FR-EE City Romero, „miejskiego prototypu do budowy nowych miast w gospodarkach wschodzących XXI wieku” z 2012 r. Strona opisuje to.

Emocjonalne, estetyczne fundamenty Bitcoin City mogą być postrzegane jako całkiem rozsądne wśród Bitcoinerów. Ale jego fundamenty energetyczne mogą nie być najlepiej dopasowane do gmachu Bitcoina, który Bukele chce pobudzić – przynajmniej pod względem kosztów i szybkości.

Czas realizacji dla energii geotermalnej

„Energia wulkanu”, z której ma korzystać Bitcoin City, jest bardziej znana jako „energia geotermalna”. Nazywanie tego „energią wulkanu” brzmi oczywiście bardziej ekscytująco i po raz kolejny pokazuje przenikliwość Bukele w marketingu i brandingu.

Powód, dla którego energia geotermalna może nie być najlepszym i najszybszym rozwiązaniem dla Bitcoin City, ma związek z czasem i kosztami jej rozwoju. To może zająć pięć do siedmiu lat przejść przez wszystkie zaangażowane fazy, zgodnie z niektórymi harmonogramami projektów geotermalnych.

W przypadku Wulkan Colchagua, czyli tym, w pobliżu którego miałoby powstać Bitcoin City, pierwsze fazy są już w toku lub zostały już zrealizowane, jak w czerwcu ubiegłego roku Bukele podsumowałem że inżynierowie wykopali już w tym miejscu studnię o mocy geotermalnej 95 megawatów (MW).

Mimo to prawdopodobnie minie co najmniej kolejne dwa do trzech lat, zanim elektrownia zacznie wytwarzać energię elektryczną, która będzie wykorzystywana przez centrum wydobycia bitcoinów wokół niej.

Wskazuje to na jeden ważny powód, dla którego energia geotermalna nie została znacząco rozwinięta w ciągu ostatnich kilku dekad, ani w Salwadorze, ani ogólnie na świecie, mimo że unika się niedogodności związanych z nieciągłością, które cierpią na energię słoneczną i wiatrową. Chociaż jest tania w eksploatacji i zapewnia prawie nieograniczoną liczbę godzin pracy, energia geotermalna ma bardzo długi czas realizacji i dopóki wszystkie techniczne „i” nie zostaną wykropkowane, a ekonomiczne „t” nie zostaną przekroczone, wyniki są niepewne. Projekty mogą pozostać, całkiem dosłownie, dziurami w ziemi.

Rozwój elektrowni słonecznych i wiatrowych może również zająć trochę czasu, ale zwykle wynika to z procedur wydawania pozwoleń, a nie trudności technicznych lub niepewności dotyczących napromieniowania słonecznego i prędkości wiatru, a ich czas realizacji jest zwykle krótszy, około jednego do dwóch lat w skali użytkowej Jak wynika z wywiadów branżowych, mniej dla mniejszych.

Kwestii czasu i kosztów nie można lekceważyć w decyzjach inwestorów publicznych i prywatnych. Spróbujmy namalować prosty, ale kompleksowy obraz z obszernymi danymi, które są reprezentatywne dla różnych technologii energii odnawialnej na całym świecie.

Względne koszty energii geotermalnej

W 2020 r. średni całkowity koszt instalacji ośmiu nowych elektrowni geotermalnych monitorowanych przez Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) wyniósł 4,486 USD za kilowat (kW), wahając się od niskiego poziomu 2,140 USD za kW do wysokiego 6,248 USD za kW.

Skupiając się na Salwadorze, niedawny „The Puzzle of Monogamous Marriage” przedstawiony na ostatnim Światowym Kongresie Geotermalnym przez salwadorskich, islandzkich i irańskich naukowców podaje całkowity koszt elektrowni geotermalnej o mocy 480 MW w kraju Ameryki Środkowej na 50 milionów dolarów (tabela 9,600), czyli XNUMX dolarów za kW.

Dla porównania, średni całkowity koszt zainstalowanych projektów fotowoltaicznych (PV) oddanych do użytku w 2020 r. i monitorowanych w Baza danych IRENA wyniósł 883 USD za kW — około jednej piątej kosztu za kW energii geotermalnej monitorowanej przez IRENA lub około jednej dziesiątej kosztu energii geotermalnej według badania Światowego Kongresu Geotermalnego. Jeśli porównamy to z morska energia wiatrowa, jego średni całkowity koszt instalacji wyniósł 1,355 USD za kW w 2020 r. – około półtora raza taniej niż energia wulkaniczna.

Oprócz kosztów rozwojowych i instalacyjnych, innym ważnym czynnikiem jest koszt wytworzenia energii po rozpoczęciu produkcji przez zakład. Aby to zrobić, spójrzmy na uśredniony koszt energii (LCOE), który mierzy średni bieżący koszt netto wytwarzania energii elektrycznej przez elektrownię w całym okresie jej życia. To kluczowa liczba służąca do planowania inwestycji i spójnego porównywania różnych metod wytwarzania energii.

Średni LCOE projektów geotermalnych oddanych do użytku w 2020 r. wyniósł 0.071 USD za kilowatogodzinę (kWh), zasadniczo zgodne z wartościami obserwowanymi w ciągu ostatnich czterech lat. To w porównaniu z LCOE dla energii słonecznej i wiatru na lądzie który gwałtownie spadał w ciągu ostatnich 10 lat, a w 2020 r. wynosił odpowiednio 0.057 USD za kWh i 0.039 USD za kWh.

Oznacza to, że produkcja energii geotermalnej jest o około 25% droższa niż energia słoneczna i około 82% droższa niż energia wiatrowa na lądzie.

Jeśli chodzi o koszty i czas realizacji, energia słoneczna i wiatrowa są wyraźnymi zwycięzcami nad energią geotermalną, jak pokazuje wykres IRENA.

Względna efektywność energii geotermalnej

Jak wspomniano, energia geotermalna nie jest przerywana, a rośliny mogą wytwarzać więcej godzin niż systemy słoneczne lub wiatrowe. Miara tego, ile energii elektrycznej produkuje dana elektrownia w porównaniu z jej teoretyczną maksymalną możliwą mocą, nazywana jest „współczynnikiem mocy”. Jest to ważna miara, ponieważ wskazuje, jak w pełni można wykorzystać elektrownię.

Porównajmy współczynniki wydajności różnych źródeł energii, ponownie korzystając z danych IRENA.

W 2020 r. średni globalny współczynnik mocy dla nowych elektrowni geotermalnych wynosił 83%, wahając się od niskiego 75% do wysokiego 91%, podczas gdy średni wskaźnik mocy dla nowych elektrowni fotowoltaicznych na skalę użytkową wynosił 16.1%, a dla farmy wiatrowe na lądzie wynosiły 36%, per Irena.

Oznacza to, że współczynnik mocy, czyli efektywnie dostępne godziny pracy elektrowni geotermalnych, był pięciokrotnie wyższy niż w przypadku energii słonecznej i 2.3 razy większy niż w przypadku wiatru na lądzie.

Względna wydajność energii geotermalnej

Ilość użytecznej energii, którą wytwarza każda technologia wytwarzania energii w porównaniu z jej wkładem energetycznym, nazywa się „efektywność konwersji energii."

Najwyższa zgłoszona wydajność konwersji wynosi około 21% w indonezyjskiej elektrowni geotermalnej, ze średnią wydajnością globalną około 12%, według danych z 2014 roku na całym świecie przeglądu 94 elektrowni geotermalnych opublikowanych w czasopiśmie „Geothermics”.

Wydajność konwersji energii nowych, dostępnych na rynku paneli fotowoltaicznych jest teraz od 21% do 23%, z naukowcami, którzy już opracowali wydajne ogniwa słoneczne zbliża się do 50%. Turbiny wiatrowe pobierają średnio około 40% energii z przechodzącego przez nie wiatru.

Dolne linie

Zasadniczo energia geotermalna jest pięć razy droższa w rozwoju i instalacji niż energia słoneczna i około dwa do trzech razy bardziej czasochłonna, ale może wytworzyć pięć razy więcej energii słonecznej i ponad dwa razy więcej energii wiatru na MW, bo może pracować dzień i noc, zimę i lato, zastój i wichurę — ​​w przeciwieństwie do słońca i wiatru (chyba że używa się systemów akumulatorowych, których rozwój postępuje szybko, ale które obecnie mogą pokryć tylko kilka godzin codziennego zużycia, ponieważ jest dobrze znany w branży).

Ale energia geotermalna jest również o jedną czwartą droższa w produkcji niż energia słoneczna, prawie dwa razy droższa niż energia wiatrowa na lądzie, a jej wydajność konwersji energii jest o około 10 punktów procentowych niższa niż w przypadku fotowoltaiki słonecznej i od trzech do czterech razy niższa niż w przypadku energii wiatrowej.

Kombinację tych różnych czynników można uchwycić, patrząc na wynik podwójnej wydajności energii odnawialnej. Im wyższy wynik, tym lepiej technologia spełnia wiele różnych kryteriów.

Ten wynik podsumowuje wymiary ekonomiczne jako wkład z jednej strony, a wymiar energetyczny, środowiskowy i społeczny jako wyniki z drugiej, w oparciu o dane z IRENA, Banku Światowego i Yale Centre for Environmental Law and Policy, jak pokazano w niedawnym „The Puzzle of Monogamous Marriage” koncentrując się na krajach Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) i opublikowano w czasopiśmie „Sustainability”.

Autorzy ostrzegają, że „wiarygodne dane dotyczące energii geotermalnej były dostępne tylko dla trzech krajów, Chile, Meksyku i Turcji [w] 2014 r., z wynikiem sprawności odpowiednio 77.9%, 72.8% i 86.4%”. Dane te porównują się ze średnią 92.98% dla energii wiatrowej i słonecznej w 2016 roku, według badania.

Należy powtórzyć, że w ciągu pięciu do siedmiu lat od zebrania tych danych koszty energii słonecznej i wiatrowej znacznie spadły, podczas gdy ich efektywność energetyczna wzrosła, w przeciwieństwie do energii geotermalnej, której koszty wzrosły i której efektywność energetyczna pozostała stabilna .

Mimo to energia geotermalna w kraju Ameryki Środkowej uwzględniona w badaniu (Meksyk) i posiadająca niektóre z tych samych płyt tektonicznych i formacje geologiczne podobnie jak Salwador, ma podwójną sprawność mniejszą niż 73% — ponad 20 punktów procentowych poniżej podwójnej sprawności słonecznej lub wiatrowej.

Czy Solar jest lepszym początkowym dopasowaniem do Bitcoin City?

Nawet jeśli w Salwadorze trwa pora deszczowa od maja do października, obszar wulkanu Colchagua, w południowo-wschodniej części Salwadoru, jest obdarzony bardzo wysokim nasłonecznieniem naświetlanie, jak pokazuje poniższa ilustracja potencjału fotowoltaicznego Salwadoru.

Jako przykład wystarczy spojrzeć na magazyn Capella Solar PV-plus, który: oficjalnie otwarte w grudniu 2020 r., zapewniając energię elektryczną i rezerwę mocy do sieci Salwadoru.

Operacja Capella Solar znajduje się w departamencie Usulután na południowym wschodzie Salwadoru – na tym samym obszarze, co Bitcoin City, około 100 kilometrów na zachód od wulkanu Colchagua.

Elektrownia słoneczna jest obecnie największą w kraju. Ma 20-letnią umowę na zakup energii z lokalnymi dystrybutorami energii elektrycznej po średniej cenie 0.049 USD za kWh (49.55 USD za megawatogodzinę [MWh]), która jest obecnie najtańszą energią na rynku salwadorskim. Dołączony jest do niej system magazynowania akumulatorów litowo-jonowych o mocy 3.2 MW i 2.2 MWh, który zapewnia obsługę regulacji częstotliwości w sieci i jest jak dotąd największym tego typu systemem w Ameryce Środkowej.

Wiązania wulkaniczne

Prezydent Bukele zamierza sfinansować budowę Bitcoin City wydając serię tzw.więzi wulkaniczne”. o wartości 1 miliarda dolarów każdy, z kuponem 6.5%. Nazwa nawiązuje do idei, że te 10-letnie obligacje będą zabezpieczone bitcoinem, zarówno wydobywanym „energią wulkanu”, jak i kupowanym na rynku. Połowa kwoty zostałaby przeznaczona na zakup bitcoinów na rynku, a druga połowa zapłaciłaby za infrastrukturę miasta, taką jak rozwój kopalń bitcoinów, powiedział Bukele. Pierwsza 10-letnia obligacja powinna zostać wyemitowana jeszcze w tym roku, a kolejne będą następne.

Ponieważ budowa ma być finansowana z obligacji wulkanicznych, które mają być wspierane przez bitcoin, które przynajmniej częściowo mają być wydobywane za pomocą energii geotermalnej, czas i koszty infrastruktury energetycznej są kluczowym czynnikiem zarówno dla długoterminowej stabilności miasta i opłacalności samego projektu z góry.

Największe korzyści dla Salwadoru przyniosłoby jak najszybsze wydobycie własnego bitcoina przy użyciu własnej energii odnawialnej, w przeciwieństwie do kupowania bitcoinów na rynku. Jak zaświadcza każdy górnik, dostęp do możliwie najtańszej energii jest najważniejszym czynnikiem decydującym o opłacalności projektu wydobywczego.

Jeśli czas i koszt mają kluczowe znaczenie dla wydobywania bitcoinów i Bitcoin City, być może energia geotermalna nie jest najlepszą możliwą opcją.

Opracowanie projektu geotermalnego stanowi wyjątkowy zestaw wyzwań, jeśli chodzi o ocenę zasobów i reakcję podziemnego zbiornika po rozpoczęciu produkcji. Ocena zasobów podziemnych jest kosztowna i wymaga potwierdzenia odwiertami testowymi. Bukele powiedział, że inżynierowie wykonali już przynajmniej część tej pracy.

„Jednak wiele pozostanie nieznanych na temat tego, jak zbiornik będzie działał i jak najlepiej nim zarządzać przez cały okres eksploatacji projektu” IRENA stwierdziła. „Oprócz rosnących kosztów rozwoju, problemy te oznaczają, że projekty geotermalne mają bardzo różne profile ryzyka w porównaniu z innymi technologiami wytwarzania energii odnawialnej, zarówno pod względem rozwoju projektu, jak i eksploatacji”.

Wymieszaj to

Badania skupiające się na związkach między przepływami energii a rozwojem miast wykazały, że „intensywne i zróżnicowane źródła energii budują strukturę i poprawiają metabolizm na obszarach miejskich”, zgodnie z „The Puzzle of Monogamous Marriage” opublikowany w „Modelowaniu Ekologicznym”.

Ponieważ energia geotermalna jest uprawiana w Salwadorze, jest mniej zanieczyszczająca, bardziej dostępna niż wiele innych źródeł i bezpośrednio wykorzystywana zarówno do wytwarzania energii cieplnej, jak i elektrycznej, z pewnością warto się nią zająć, ale niekoniecznie jako pierwszy wybór. Prawdopodobnie lepiej sprawdziłby się jako składnik szerszego miksu energii odnawialnej.

Powinno być możliwe zainstalowanie pola fotowoltaicznego wielkości użytkowej w ciągu około roku i rozpoczęcie wydobywania bitcoinów znacznie wcześniej niż w ciągu minimum dwóch do trzech lat, które zajęłoby projekt geotermalny. Ta przewaga może mieć duży wpływ na to, aby fundamenty finansowe obligacji wulkanicznych były solidniejsze, a Bitcoin City bardziej prawdopodobne, że odniesie sukces.

To jest gościnny post Lorenzo Vallecchi. Wyrażone opinie są całkowicie ich własnymi i niekoniecznie odzwierciedlają opinie BTC Inc lub Magazyn Bitcoin.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Źródło: https://bitcoinmagazine.com/technical/el-salvador-bitcoin-city-and-volcano-energy