加密货币挖矿或将成为能源存储的新形态。具体如何实现?

HydroMiner CEO Nadine Damblon checks cables on a miner at their cryptocurrency farming operation near Waidhofen an der Ybbs, Austria April 25, 2018. REUTERS/Leonhard Foeger - RC1BB7173AC0
Mining cryptocurrencies using excess renewable energy could stimulate more investment in green energy.Image: REUTERS/Leonhard Foeger
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如果我们想为未来做好准备,就必须在区块链这一新兴且至关重要的技术领域占有一席之地。

区块链有诸多应用,其中包括支持比特币等加密货币在互联网上进行点对点交易。这些加密货币通常没有中央管理机构,而且是开源的。矿工将交易汇集成区块并依次添加到链上,从而确认交易。

要将区块添加到链上,矿工必须按特定顺序解答复杂的数学问题。这一过程需要消耗大量能源来驱动计算。矿工有两种获利方式:解出区块所获得的奖励和交易手续费。算力越高,成功添加区块并获得奖励的机会就越大。

对算力的竞争不断加剧,导致能源消耗急剧攀升。据估计,仅比特币网络的功率需求就达到2.55吉瓦,年耗电量几乎与爱尔兰相当。尽管准确统计矿工的地域分布仍然很困难,但据估计,全球75%的加密货币挖矿能力集中在中国。所需电力来自燃煤或柴油等污染性能源,因此,开采的加密货币越多,排放就越高。

可再生能源过剩与加密货币挖矿

可再生能源发电往往会产生过剩电力,最终被浪费而非消耗。在晴天或有风的日子里,太阳能板或风力涡轮机的发电量超过用户需求时,如果电网负荷过高,大量清洁能源就会白白浪费。如今,浪费多余的可再生能源通常比将其储存在常见的锂离子电池中更便宜。这种情况在全球普遍存在,既不具备成本效益,也难以实现经济上的可持续性。

如果要扭转碳排放和气温上升的趋势,我们就需要关注能源的生产和消费行为。可再生能源的总发电量每年增长2.9%。全球发电量中可再生能源的占比将从2012年的22%升至2040年的29%。这一预测显示,清洁能源的普及将取得重大进展,但发电的间歇性和过剩情况也会同步加剧,从而给电网运营方、投资者和消费者带来运营和财务方面的挑战。

因此,随着风力涡轮机和太阳能板重塑现代能源格局,我们必须超越现有的财务模式,为转型提供激励。加密货币挖矿或许能带来答案。

采用新方法,例如利用已产生的可再生能源剩余电力开采加密货币,具有巨大潜力,有助于弥补财务和技术方面的缺口。这既能变废为宝,也能降低财务风险。以这种方式开采加密货币所带来的收益,或可刺激人们进一步投资各类可再生能源资产。

加密货币挖矿可以被视为将电力消耗转化为经济收益的一种尝试。如今,加密货币挖矿主要依靠非可再生能源发电,这类电力与可再生能源电力相比成本较低。本文提出的新方法是利用清洁能源的剩余电力开采加密货币,将其转化为有价值的加密货币,从而减少排放和成本。

可再生能源(来自风能、太阳能或其他可再生方式)发电后,有多种利用途径,包括:

1)按批发市场价格出售给电网;

2)如果电网负荷过高,就将剩余电力储存起来,待电网需求旺盛、电价达到峰值时再释放;

3)当储能需求较低时,例如电池已充满,或储能成本相对于需求而言不划算,可以利用剩余电力开采加密货币。

目前,前两种方案已经存在,并能使可再生能源资产实现变现;本文提出的第三种方案则为收益来源增加了一条新渠道。利用多余的绿色能源开采加密货币,不仅能变废为宝,也能让加密货币变得更加绿色。通过这种方式添加到链上的每个区块,都不会伴随碳排放。

据能源监管机构称,2017年,中国12%的风力发电因过剩而被浪费。采用这一方法后,当绿色电力过剩并被浪费时,就不必关闭涡轮机,同时继续依靠始终运行的棕色电力来保障可靠供应;未售给电网或未被储存的清洁电力,可以通过开采加密货币来积累价值。这种经济激励有助于显著推动脱碳目标的实现,并改善环境。

这一模式可以看作一个产生多米诺效应的闭环,其中一个行动会引发另一个行动。开采出加密货币后,其价值可以再投资于更多可再生能源资产,开启新的循环。这不仅有望让循环实现可持续,还能推动整个系统发展。

价值如何累积?

估算加密货币挖矿收益的方法有很多。挖掘所有加密货币时,常见的影响因素包括:矿工拥有的哈希算力(计算机计算能力)、能源消耗、电费以及矿池费用。可以使用以下条件计算每小时利润,以验证这一设想:

  • 一台集装箱大小的1.2兆瓦挖矿设备,算力约为8,800 TH(太哈希)/秒,由Bitfury制造;该公司是大型商业加密货币挖矿硬件生产商和矿池运营商;

  • 我们可以假设挖矿无需支付电费,因为矿工消耗的是原本会被浪费的剩余电力;

  • 无需支付矿池费用。

下表列出了主要可挖掘的加密货币,并说明了影响挖矿盈利能力的关键差异。这有助于潜在矿工根据盈利情况,在刮风或晴朗的日子选择开采哪种加密货币。

表中列出的许多因素经常变化,从而影响成功挖矿的难度。加密货币与现金之间的汇率也会影响挖矿盈利能力。加密货币价格高时,挖矿会更有利可图。

除每小时利润率外,表中列出的月利润率假设挖矿持续进行,全天候不间断。要涵盖图中呈现的所有情形,预计用于挖矿的剩余能源每天只够使用几个小时,而非全天。每小时利润率最适用于利用过剩电力的情形。矿工运行的时间越长,找到区块的机会就越大。

以上信息截至2018年8月18日准确无误。网络哈希率和利润均为四舍五入后的估算值。

这样的设想如何影响我们的日常生活?

这一概念可能带来诸多益处,以下是其中几种:

1. 家庭:这可以理解为“让家为你工作”的模式。它适用于小型、自治、离网的住宅系统,由个人拥有的太阳能发电和储能系统供电。剩余电力可用于开采加密货币,为家庭创造收入。

2. 商业和工业应用:这一情形提出大规模利用剩余电力,为加密货币挖矿提供更强大的计算能力。这种方法尤其适用于在海上、偏远地区和沙漠等地部署可再生能源资产;在这些地方,输电或储能成本高昂,而且受规模和地理位置影响,相当大比例的剩余能源会被浪费。

3. 你的建筑和城市:这是一个循环经济情形。高层建筑的业主或住户、金融区或商业园区的办公楼业主或租户,如果共同使用发电和储能资产,并分摊购置这些资产的资本支出,也可以共享剩余电力带来的利润。大型建筑产生的剩余电力比例很高,因此这一模式颇具吸引力。采用这一模式有助于推动城市环境脱碳。所有这些要素结合起来,并由区块链技术提供支持,可以促进“智慧城市”的发展,拓展自动化应用范围,并推动环境和经济向更绿色的方向转型。

接下来会怎样?

可再生能源发电的普及率持续快速提升,但弃电、输电、消费和效率管理仍是长期存在的问题。本文提出的设想并未探讨其中各项因素的相互影响,但阐明了区块链等新技术能够带来的价值。或许,一种技术的弱点可以通过另一种技术的优势来弥补。

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