Шесть способов как майнинг биткоинов может улучшить инженерные коммуникации зданий

Шесть способов как майнинг биткоинов может улучшить инженерные коммуникации зданий

Уникальные свойства Биткоина по использованию электроэнергии и выработке тепла открывают новые горизонты в проектировании зданий.

Энергия, которую мы используем для обогрева наших зданий, вносит основной вклад в глобальные выбросы парниковых газов и находится в центре внимания инициатив по обезуглероживанию. Благодаря повторному использованию отработанного тепла майнинг биткоинов может быть выгодно интегрирован в коммерческие и жилые здания и стать катализатором модернизации электрификации, которая улучшит эксплуатационные характеристики зданий и сократит глобальные выбросы углерода.

Сокращение выбросов зданий

Значительная часть энергии, потребляемой зданиями, приходится на тепло, большая часть которого приходится на сжигание природного газа.

Выбросы, связанные с коммерческими и жилыми зданиями, составляют более 30% выбросов парниковых газов в США.
Выбросы, связанные с коммерческими и жилыми зданиями, составляют более 30% выбросов парниковых газов в США.

Электрический резистивный нагрев, являющийся заменой газа, представляет собой простую технологию, исключающую выбросы на месте. Но он в 3-5 раз дороже газа по среднему тарифу на коммунальные услуги и не уступает по чистоте электростанции, вырабатывающей электроэнергию.

Более эффективным решением являются тепловые насосы, которые поглощают и сжимают тепло наружного воздуха, воды или геотермальной скважины. Тепловые насосы являются гораздо более эффективным вариантом, поэтому эксплуатационные расходы сопоставимы с газом. Однако большинству тепловых насосов требуется резервное электроснабжение при очень низких температурах.

Устранение выбросов парниковых газов из застроенной среды сталкивается с финансовыми препятствиями: новое оборудование, новая инфраструктура и минимальная отдача от экономии эксплуатационных расходов. Эта финансовая задача существует там, где майнинг биткоинов может изменить уравнение, предоставляя тепло в качестве побочного продукта.

Электрификация с помощью майнинга биткоинов

Почти вся мощность, потребляемая ASIC для майнинга, преобразуется в тепло, которое необходимо отводить от машины. ASIC с воздушным охлаждением имеют вентиляторы, которые выдувают тепло. Его можно использовать для нагрева окружающего воздуха, но его трудно сжимать, транспортировать или хранить для других целей.

ASIC с жидкостным охлаждением (водяным или жидким диэлектриком) предоставляют лучшие возможности для интеграции с системами здания. Подключив ASIC с жидкостным охлаждением к системам горячего водоснабжения с помощью трубопроводов, насоса и теплообменника, отрасль майнинга обеспечивает источник горячей воды, который можно использовать в здании. Кроме того, ASIC могут работать на 80% быстрее и на 5% эффективнее, чем оборудование с воздушным охлаждением.

ASIC с жидкостным охлаждением потребляют примерно на 5% меньше энергии, чем ASIC с воздушным охлаждением
ASIC с жидкостным охлаждением потребляют примерно на 5% меньше энергии, чем ASIC с воздушным охлаждением

Горячая вода, полученная при майнинге биткоинов, может использоваться для различных целей в различных типах зданий, включая отопление помещений, горячее водоснабжение, подогрев бассейнов и промышленное использование. Есть много зданий, которые имеют как большие электрические сети, так и круглогодичную потребность в горячей воде, включая отели, многоквартирные дома, лаборатории, университетские здания, производственные помещения и многое другое.

При использовании для замены газового отопления вторичное отработанное тепло может компенсировать ~ 33% затрат на майннинг. Поскольку оборудование с водяным охлаждением работает более эффективно, майнеры могут получать прибыль даже при розничных тарифах на электроэнергию, работая быстрее и продавая избыточное тепло. Кроме того, здание устраняет выбросы от ископаемого топлива, связанные с отоплением.

Повторное использование тепла в здании может компенсировать значительную часть затрат на электроэнергию при майнинге.
Повторное использование тепла в здании может компенсировать значительную часть затрат на электроэнергию при майнинге.

Интеграция солнечной энергии

Повторное использование отработанного тепла делает финансовое обоснование интеграции майнинга биткоинов в строительные системы, но было бы более привлекательным, если бы рассматривалась возможность интеграции производства солнечной фотоэлектрической (PV) энергии на месте. Солнечные батареи на крышах или интегрированные в навесы парковок за последнее десятилетие значительно упали в цене, что привело к более широкому распространению. В зависимости от поставщика коммунальных услуг и подключения, электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими панелями сверх потребностей здания, может быть либо продана обратно в сеть с использованием чистого учёта, либо сохранена на месте, либо, в худшем случае, потрачена впустую.

Солнечные фотоэлектрические установки на месте могут производить избыточную мощность в пиковые периоды.
Солнечные фотоэлектрические установки на месте могут производить избыточную мощность в пиковые периоды.

Система майнинга биткоинов на месте представляет собой еще один вариант использования избыточного производства фотоэлектрической солнечной энергии. В зависимости от корректировки сложности и соглашения о чистом учёте энергосистемы измерении коммунальных услуг, использование избыточной энергии для майнинга биткоинов может быть более прибыльным, чем продажа ее обратно в сеть. Этот дополнительный доход побуждает владельцев зданий максимизировать фотоэлектрические батареи на месте, создавая дополнительную мощность и снижая зависимость от электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива.

Ответ на спрос

Многие энергетические или коммунальные предприятия предлагают программы реагирования на спрос для сдерживания избыточного спроса в периоды, когда сеть достигает максимальной мощности, например, во время сильной жары. Во многих из этих программ владельцы зданий могут получать поощрения или платежи от коммунальных служб для изменения своей работы в пиковых условиях, чтобы сбросить определенный процент нагрузки и стабилизировать сеть, когда это необходимо.

Здание, модифицированное для работы с системой майнинга биткоинов, может положительно отреагировать на эти программы. Майнинговые установки могут быть отключены почти мгновенно и позволяют значительное снижение пикового спроса, помогая переключить электрические ресурсы на более важные ресурсы жизни и безопасности. Участие в этих программах может приносить дополнительный доход, по существу, предоставляя платежи зданию за то, чтобы оно не занималось майнингом в определенное время.

Децентрализация

Одной из захватывающих характеристик майнинга биткоинов является масштабируемость. В зависимости от цены на электроэнергию, возможности повторного использования тепла и доступа к инфраструктуре отдельные ASIC могут работать конкурентоспособно по стоимости по сравнению с крупными майнерами с массивными центрами обработки данных. Коммерческие и многоквартирные дома обеспечивают объём майнинга, который находится в середине этого диапазона. По всему миру есть тысячи зданий, в которые можно было бы успешно интегрировать майнинг, что позволило бы расширить сеть Биткоина и еще больше распределить мощность хеширования.

Потенциально может наступить день, когда биткоин-майнеры не только обеспечат безопасность сети, но и будут поставлять горячую воду для доступного жилья, отапливать школы и офисы и поглощать избыточную солнечную энергию с крыш.

Сценарий будущего – жилье с низкими выбросами углерода и с майнингом биткоинов

Рассмотрим жилой комплекс, в котором решили установить блок с жидкостным охлаждением в подвале в помещении, где раньше размещался газовый котел. Модернизация электрической системы и оборудование для майнинга были профинансированы и установлены оператором майнинга, который будет делиться доходом с владельцем здания.

Тепло от майнинга обеспечивает горячую воду для душа, ванны, посудомоечных и стиральных машин. Зимой майнеры работают сверхурочно, чтобы отапливать квартиры. В пиковые летние дни недавно установленная фотоэлектрическая система на крыше возвращает избыточную энергию майнерам, чтобы поддерживать их работу с низкими затратами. Здание участвует в программах реагирования на спрос в местных сетях и при необходимости останавливает майнинг, чтобы отреагировать на пиковые условия и получать дополнительный доход.

В результате у владельца появляется дополнительный капитал, который можно инвестировать обратно в здание для улучшения технического обслуживания, повышения стоимости имущества и улучшения условий для арендаторов здания при одновременном снижении выбросов углерода. Этот же подход можно масштабировать и применять в коммерческих и жилых портфелях, обеспечивая тройную выгоду для Биткоина, зданий и окружающей среды.

Это гостевой пост Дэна Ладди, инженера-механика и консультанта по энергетике с 15-летним опытом проектирования высокоэффективных зданий. Высказанные мнения являются его собственными и не обязательно отражают точку зрения BTC Inc или Bitcoin Magazine.

Lightning – общепринятый язык Биткоин-экономики Lightning – общепринятый язык Биткоин-экономики Lightning становится связующим звеном, скрепляющим различные системы, построенные на Биткоине. Рой Шейнфельд 16 июня 2024
Более половины ведущих хедж-фондов США владеют биткоин-ETF Более половины ведущих хедж-фондов США владеют биткоин-ETF Анализ различных типов фондов и учреждений, владеющих биткоин-ETF. Сэм Бейкер 16 июня 2024
В надежных руках: Биткоин строит лучшее будущее В надежных руках: Биткоин строит лучшее будущее Создание систем на основе Биткоина требует тщательного проектирования и работы. Эти аспекты не должны отходить на второй план по отношению к маркетингу и продажам. Виллем Шро 15 июня 2024