转向可再生能源将优化比特币挖矿

这是一篇观点社论 杰里·乌斯曼 (Jerry Usman)，电气工程师和科技作家。

绿色环保方面是否取得进展 比特币矿业？绝对地！尽管监管发生了巨变，但仍取得了合理的进展。比特币现在是绿色的吗？不，但至少比特币的温室气体排放量不再像以前那样了。根据 剑桥比特币电力消费指数，比特币的温室气体排放量从 59 年 2021 月的 48.88 吨二氧化碳当量下降到今天的 XNUMX 吨二氧化碳当量。

然而，议员们现在将目光集中在工作量证明共识机制上，并正在推动比特币挖矿走向绿色。

众所周知，比特币不断增长的能源消耗引起了环保人士的批评。比特币矿工必须克服对新兴技术的原始情绪，而社会最初似乎对这些技术感到不舒服；想想西联汇款 1876 年的内部备忘录：“这种‘电话’有太多缺点，不能被认真考虑作为一种通讯手段。该设备本质上对我们来说没有任何价值。”情绪保持不变。当比特币成为未来货币的标准时，人们不应该感到惊讶。

有些人可能已经预料到， 巴黎的气候协议 2015年将刺激比特币走向更可持续的可再生能源之路。然而，比特币的指控者对比特币限制二氧化碳排放所带来的积极成果表现出冷漠，这并不令人感到惊讶。

太阳能开采是比特币能源问题的答案吗？部分地。优化可用能源和扩大工作选择需要采取多维方法。各种策略包括负载平衡、能量交换、混合系统和额外的电池存储。政府补贴增加的乘数效应（加速绿色能源采用的激励措施）可能会进一步降低太阳能安装成本。

下面提供了这些能源解决方案及其采用的总体概述。

比特币的全球电力消耗

比特币的 全球电力消耗 为 253 TWh，约占全球能源消耗总量的 0.15%。比特币网络已经实现了比德国更加绿色的电力组合。

根据比特币矿业委员会的 2022报告比特币开采全球能源总量的59.5%来自可再生能源，这是进步的好迹象。该委员会还报告称，由于采矿效率提高和半导体技术改进，效率同比提高了 46%。

让我们粗略地了解一下当前比特币挖矿的成本。

比特币挖矿的平均盈利能力是多少？

以功能强大且流行的比特币矿机 Antminer S19 Pro 为例，额定功率为 3250 瓦， 每天消耗78kWh。这将花费每天 7.80 美元，按每千瓦时 0.10 美元的价格计算，这将产生 损失 0.11 美元。这不是一个好的场景。

由于可用容量，锂离子电池的冷却成本和 50% 的放电限制可能会进一步提高比特币开采的价格。然而，盈利能力主要受到电力成本和采矿难度的影响。凭借廉价的电力，无论比特币价格如何，挖矿仍然有利可图。

太阳能采矿和其他可行的混合动力提供了极好的替代方案。尽管地理和资本因素似乎是采矿成功的一个优势。

存在不同的选择来快速推进绿色能源革命，为比特币挖矿带来诸多好处。当我们审视其他绿色能源时，其潜力是令人难以置信的，但让我们先来了解一下太阳能。

太阳能和采矿业的增长

太阳能现在被称为“最便宜的能源”。能源场所的平准化成本 陆上风能和太阳能 领先于其他能源。

作为增长速度最快的能源，太阳能如今供应约 世界电力的 3%，产生零噪音污染，同时具有高可扩展性。与相对稀缺的地热不同，太阳能具有全球潜力。

太阳能与比特币挖矿相结合的部署继续受到企业家的关注。 阿斯彭溪数字公司在当前的熊市中，一家新的比特币挖矿公司已开始在科罗拉多州西部的一座 6 兆瓦 (MW) 太阳能发电厂进行挖矿。

然而，风能和太阳能在比特币开采蓬勃发展的得克萨斯州得到了广泛利用。

总部位于休斯敦的科技公司 Lancium 的电力执行副总裁 Shaun Connell 表示：“在西德克萨斯州，阳光质量和风速都可以得到完美的重叠。”

德克萨斯州将继续在绿色能源市场中发挥至关重要的作用。然而，中国在太阳能制造和总装机容量方面仍然处于全球领先地位，非化石燃料占其能源结构的15.4%， 33%的目标 通过2025。

随着技术的不断进步，光伏板和太阳辐射集中镜越来越多地被用于利用太阳能。

比特币挖矿中的生物质部署

生物质约占 世界能源的10%，5％ 美国初级消费 和1.4％ 加拿大发电。这些能源大部分用于供暖和其他工业过程，具有显着的环境优势，可以通过回收废料和减少温室气体排放来改善卫生状况。

在可持续比特币采矿业的竞争中，使用可生物降解材料作为发电燃料并不是不合适的。当与太阳能配对时，它可能不会提供更显着的套利，但从优势角度投资这些能源替代品仍然是最好的选择。

Generation Hemp 刚刚与 Cryptic Solutions 合作，试图利用大麻作为生物燃料来运行其采矿硬件。 正如一篇文章所报道的Generation Hemp 董事长兼首席执行官加里·埃文斯 (Gary Evans) 表示：

“我们认为启动我们的第一个绿色比特币挖矿业务的理想地点就在我们自己的后院。我们位于肯塔基州西部的一个工业园区，拥有充足的低成本电力供应和非常友好的商业环境。”

使用农场的可生物降解废物发电来开采比特币是一种有趣的方式，可以经济地利用原本浪费的材料，这些材料可能成为土地和水污染的来源，但当这些资源现在用于生产时，反而会产生二氧化碳排放。 采矿比特币。使用这些类型的生物废料进行比特币开采可能比它们产生的二氧化碳排放更能预防因污染而引起的健康问题，从而对社会产生更大的影响。话虽如此，这些解决方案的可扩展性仍然是一个重大问题。

比特币可以用风能开采吗？

风力涡轮机的使用寿命为 25 年，如果考虑到维护，比特币挖矿比太阳能发电更有价值。

风速、空气密度和扫过面积提醒我们，对于风能而言，位置至关重要。受限于 贝兹限制工程师们一直在探索能够在降低成本的同时实现风力涡轮机效率最佳优化的设计方案。水平轴涡轮机是标准配置。然而，无叶片涡轮机概念正在普及，尽管它们不能被视为重要的竞争对手。

风电设计设计效率加速提升 和容量。实施更多风力采矿系统将改善比特币采矿的可再生能源组合。然而，风能与太阳能有着同样的命运，在风力较小的时期需要电池来弥补电力不足。此外，最好的扩展方法是在分布式模型中向电网添加能量。

风能高效、取之不尽、用之不竭且价格低廉。风能是 最大的可再生能源 在美国并且不断增长。然而，如果不仔细规划，风力装置会产生噪音并造成环境问题。

水力发电和比特币挖矿？

水力发电的能量最高 萃取（转化）效率 高达 90%，是可再生能源选项中最高的、最可靠的，并且保持了 最低的碳足迹.

意大利初创公司 Alps Blockchain 是一家利用水力发电的公司 Borgo d’Anaunia 的比特币开采。 由于一家能源公司难以支付其设施维护成本，Alps Blockchain 很容易以更便宜的价格购买了 40 多个最先进的 ASIC 矿机，并在全球范围内转售算力。

水电稳定且价格实惠。它仍然是最早和最广泛采用的能源之一。其占比超过 占全球力量的18% 生成，是最稳定的挖矿选项，无需备份。值得注意的是，考虑到水力发电对环境的影响，工程师和科学家在将水力发电视为可再生能源时表现出极大的冷漠。

可再生能源的负载平衡

高峰需求期间的激励性限负荷将继续，以试图减少损失。矿商的参与仍然重要，但由于太阳能供应的时间锁定导致太阳能价值通货紧缩，批发价格下降，导致公用事业公司为太阳能支付的费用减少。

不断增长的电动汽车市场和比特币网络为该行业的太阳能价值下降提供了有利可图的替代方案。太阳能比特币挖矿可以在很大程度上减少太阳能价值通货紧缩，同时减少发电量削减的需求，同时在高峰需求期间释放电力，特别是在纳入依赖于电网的备份时。

长距离能量交换

超导商用直流输电将大大降低实现水下远距离输电（含洲际水平）的损耗。在这一雄心勃勃的尝试中，高压直流电的使用既有成功也有失败。最近流行的一个项目是 澳大利亚-新加坡 （东盟）太阳能电力线。

具有时间限制的太阳能和其他极其丰富的季节性能源资源可以在具有相似特征但可用周期相反的地区之间进行交换。

值得注意的是，如果考虑到维护和紧急情况，长距离能源交换在用作主要电源时会带来重大的安全风险。这些相同的系统在用作备用电源时具有巨大的优势。

丹麦和挪威就是一个例子 抽水蓄能，在无风时为丹麦提供能源。有趣的是，挪威的山区水资源如何与丹麦的强季风相辅相成。

增加存储以优化太阳能采矿

技术进步有助于抵消太阳能价值的贬值，特别是在电池方面。

比特币的去中心化性质使其具有在网络中添加间歇性电源的优势，这使得它在为能源网和投资者带来利润的同时，还保持了去中心化的生态系统。

电池扩展已成为寻求获得投资全部收益的矿工的首选。 Blockstream 和支付公司 Block 已与特斯拉合作建造一个完全离网的、 比特币挖矿设施 使用可再生能源。这包括部署 3.8 MW 太阳能电池板和四个 Tesla Megapack 电池单元。

比特币挖矿效率持续提升

比特币的碳足迹正在急剧下降 采矿效率 继续改善，同比增长 63%。据比特币挖矿委员会称，未来八年内，比特币协议和挖矿效率预计将提高六倍。

最后的思考

事实证明，混合可再生能源系统的发电效率更高，这意味着采矿业的盈利能力更高。凭借完美的地理位置，太阳能-风能混合系统是可持续的。

技术进步、政府补贴和混合可再生系统的综合影响可以引发以极快的速度向绿色能源过渡。利用能源平衡技术、限电和增加存储将缓解可用电力消耗效率低下的问题，支持应对气候变化的努力，并为比特币挖矿的更大盈利能力铺平道路。

这是杰里·乌斯曼 (Jerry Usman) 的客座文章。所表达的观点完全是他们自己的，并不一定反映 BTC Inc. 或比特币杂志的观点。