转向可再生能源将优化比特币挖矿

绿色比特币挖矿是否正在取得进展？绝对地！尽管监管发生了剧变，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像以前那样了。根据剑桥比特币电力消耗指数，比特币的温室气体排放量从 2021 年 10 月的 59 公吨二氧化碳当量下降到今天的 48.88 公吨。

然而，议员们现在将目光投向了工作量证明共识机制，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主义者的批评。比特币矿工必须克服社会最初似乎不适应的新兴技术的原始情绪；想想西联汇款 1876 年的内部备忘录：“这个‘电话’有太多的缺点，不能被认真地考虑作为一种通讯方式。该设备本质上对我们没有任何价值。” 情绪一直保持不变。当比特币成为未来货币的标准时，人们不应该感到惊讶。

一些人可能预计 2015 年的《巴黎气候协定》将推动比特币走向更可持续的可再生能源道路。然而，人们不应该对比特币的指控者对限制二氧化碳排放所记录的积极收益的冷漠感到惊讶。

太阳能采矿是比特币能源问题的答案吗？部分。优化可用能源和扩大工作选择需要多维方法。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。增加政府补贴的乘数效应——一种加快采用绿色能源的激励措施——可以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一般概述。

比特币的全球功耗

比特币的全球耗电量为 253 TWh，约占全球总耗电量的 0.15%。比特币网络实现了比德国更环保的能源组合

根据比特币矿业委员会的2022 年报告，全球比特币采矿总能源的 59.5% 来自可再生能源，这是一个进步的好迹象。该委员会进一步报告称，由于采矿效率的提高和半导体技术的改进，效率同比增长了 46%。

让我们粗略了解一下目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，每天将消耗78kWh。这将花费每天 7.80 美元，按每千瓦时 0.10 美元计算，这会产生0.11 美元的损失。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的开采价格。然而，盈利能力主要受到电力成本和挖矿难度的影响。有了便宜的电力，无论比特币价格如何，挖矿仍然是有利可图的。

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优势。

存在不同的选择来快速跟踪绿色能源革命，为比特币开采带来诸多好处。当我们看到其他绿色能源时，潜力是令人难以置信的，但让我们先来看看太阳能。

太阳能和矿业增长

太阳能现在被称为“最便宜的能源”。能源的平准化成本将陆上风能和太阳能置于其他能源之前。

太阳能作为增长最快的能源，目前提供了全球约 3% 的电力，零噪音污染，同时具有很高的可扩展性。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在企业家中获得关注。在当前的熊市中，一家新的比特币挖矿公司Aspen Creek Digital Corp.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，风能和太阳能在得克萨斯州得到了显着利用，这是比特币开采的繁荣之地。

根据休斯顿科技公司 Lancium 的电力执行副总裁 Shaun Connell 的说法，“你可以在西德克萨斯州获得与太阳质量和风速的完美重叠。”

德克萨斯州将继续在绿色能源市场中发挥重要作用。然而，中国在太阳能制造和总装机容量方面仍处于全球领先地位，非化石燃料占其能源结构的 15.4%，目标是到 2025 年达到 33% 。

随着技术的不断进步，光伏电池板和太阳辐射集中镜越来越多地用于利用太阳能。

比特币挖矿中的生物质部署

生物质约占世界能源的10%，美国一次消费的 5% 和加拿大发电量的 1.4% 。这种能源的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。

在争夺可持续比特币采矿业的过程中，使用可生物降解材料作为发电燃料并不少见。与太阳能配对时，它可能不会提供更显着的套利，但从优势投资这些能源替代品仍然是最好的。

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 Gary Evans 说：“我们决定启动我们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，可以经济地部署原本可能成为土地和水污染源的废弃材料，但当这些资源现在用于开采比特币时会产生二氧化碳排放。使用这些类型的生物废料进行比特币开采可能会对社会产生更大的影响，因为它可以防止污染引起的健康问题，而不是它们产生的二氧化碳排放。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，考虑到维护，比特币挖矿比太阳能更有价值。

风速、空气密度和扫过面积提醒人们，就风能而言，位置至关重要。受Betz 限制的限制，工程师们一直在探索设计方案，以在降低成本的同时提供风力涡轮机效率的最佳优化。水平轴涡轮机是标准配置。然而，无叶片涡轮机概念正在取得进展，尽管它们不能被视为重要的竞争对手。

风电设计正在加速提高设计效率和容量。实施更多的风力采矿系统将改善比特币采矿的可再生能源组合。然而，风力发电遭受与太阳能相同的命运，并且在风力较小的时期需要电池来弥补不足。此外，最好通过在分布式模型中向电网添加能量来进行扩展。

风能高效、取之不尽、用之不竭。风能是美国最大的可再生能源，并且还在不断增长。然而，如果不仔细规划，风力装置会产生噪音并带来环境问题。

水电和比特币挖矿？

水电具有最高的能源提取（转换）效率，高达 90%，是可再生能源选项中最高的，最可靠，并且保持最低的碳足迹。

意大利初创公司 Alps Blockchain 是一家在 Borgo d'Anaunia 部署水力发电进行比特币开采的公司。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 40 多台最先进的 ASIC 矿机并在全球转售计算能力。

水电稳定且价格合理。它仍然是最早和最广泛采用的能源之一。它占全球发电量的 18% 以上，是不需要备份的最稳定的采矿选择。值得注意的是，考虑到水电对环境的影响，工程师和科学家在将水电称为可再生能源时存在极大的冷漠。

可再生能源选项的负载平衡

将继续在需求高峰期采取激励性的减载措施，以试图平抑损失。矿工的参与仍然相关，但由于太阳能供应的时间锁定导致太阳能价值通缩，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的通缩，同时减少对发电量的削减需求，同时在高峰需求期间释放电力，特别是在纳入依赖电网的备份时。

长距离能量交换

超导商用直流（DC）输电将大大减少实现水下长距离输电（包括洲际水平）的损失。在这项雄心勃勃的尝试中，高压直流的使用记录了成功和失败。最近一个受欢迎的项目是澳大利亚-新加坡(ASEAN) 太阳能电力线。

有时限的太阳能和其他具有巨大丰度的季节性能源可以在具有相似特征、具有相反可用性期间的地区之间进行交换。

重要的是要注意，如果考虑到维护和紧急情况，远程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。

一个例子是丹麦和挪威的抽水蓄能，在没有风的情况下为丹麦提供能源。有趣的是，挪威的山区水资源如何与丹麦的季节性强风相得益彰。

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，尤其是在电池方面。

比特币的去中心化性质使其具有向网络添加间歇性电源的优势，这使其同时为能源网和投资者带来利润，同时也维持了去中心化的生态系统。

电池扩展已成为寻求从投资中获得全部收益的矿工的首选。Blockstream 和支付公司 Block 与特斯拉合作，使用可再生能源建造一个完全离网的比特币采矿设施。这包括部署 3.8 兆瓦的太阳能电池板和四个特斯拉 Megapack 电池单元。

比特币挖矿效率持续提升

随着采矿效率继续以创纪录的 63% 同比增长，比特币的碳足迹正在急剧下降。根据比特币矿业委员会的说法，预计未来八年内比特币协议和采矿效率将提高六倍。

最后的想法

混合可再生能源系统已被证明在电力生产中效率更高，这只能意味着采矿的更多盈利能力。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能源系统的综合影响可以以惊人的速度触发向绿色能源的过渡。利用能源平衡技术、削减和增加存储将有助于减轻可用电力消耗的低效率，支持应对气候变化的努力，并为比特币采矿的更高盈利能力铺平道路。