Шесть способов как майнинг биткоинов может улучшить инженерные коммуникации 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.

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.

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.

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.

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.