Cyklování domácích těžařů bitcoinů s časy nejvyšší spotřeby energie a zachycování jejich přebytečného tepla pomáhá podpořit těžbu v malém měřítku.
Decentralizace je základním étosem bitcoinu. V tomto článku se budu zabývat důležitostí zachování decentralizované těžby bitcoinů pomocí rozšířených dolů v malém měřítku.
Budoucnost je konkurenční.
Velké doly na bitcoiny mají výhodu úspor z rozsahu a mohou být zřízeny v jurisdikcích s nejnižšími náklady na energii. Přestože velkokapacitní doly hrají důležitou roli při škálování hashovací síly, je důležité mít velkokapacitní i malokapacitní doly. V současné době struktura pobídek upřednostňuje relativní centralizaci těžby ve prospěch velkých dolů.
Pokud se těžba příliš centralizuje, vstupuje do hry několik rizikových vektorů.
- 51% útok: Je snazší přimět 100 velkých dolů ke spolupráci nebo ukončení činnosti, než přimět 1 milion malých dolů ke spolupráci nebo ukončení činnosti.
- Podřízení se státu/vládě: Velké doly se stávají závislými na vládní politice nebo politickém nátlaku.
- Antifragilita: Čím vyšší je centralizace, tím méně robustní je síť. Pokud se má Bitcoin stát základní vrstvou globálního měnového systému, musí být schopen odolat všem potenciálním hrozbám přicházejícím v dohledné budoucnosti. Události, jako jsou rozsáhlé výpadky proudu, světová válka, globální ekonomický kolaps, koordinovaný útok EMP nebo jaderný útok, by mohly způsobit odepření služby nebo 51 % příležitostí k útoku
. Nedemokratičnost: Bitcoin je pro lidi. Těžaři a uzly spolupracují na ochraně blockchainu a „hlasují“ o změnách základních funkcí. Individuální kontrola těžařů a uzlů zajišťuje, že „hlasování“ o budoucnosti Bitcoinu má pod kontrolou více lidí.“
Vedle tlaku velkých těžařů musí malé těžařské společnosti také soutěžit s jednoduchou ekonomikou snižování bitcoinových odměn v čase. S tím, jak se zvyšuje hashovací síla sítě a snižuje odměna za blok, není udržení konkurenceschopnosti v dlouhodobém horizontu jednoduchým úkolem.“
Malé doly budou muset najít oblasti, ve kterých mohou konkurovat mnohem větším těžebním farmám průmyslového rozsahu provozovaným velkými subjekty. A existují dvě klíčové výhody, které mohou malé doly využít k udržení konkurenceschopnosti ve srovnání s velkými doly.
První je zavedení stabilizace sítě pomocí dynamického omezování výkonu. Elektrárny jsou velké a nákladné provozy. Musí být dimenzovány tak, aby vyhovovaly špičkové poptávce jurisdikce, které slouží, jinak by docházelo k výpadkům proudu. Ke špičkám dochází pouze v malých časových úsecích, tj. v několika hodinách dne nebo při extrémních povětrnostních jevech. Po zbytek času se mnoho energie ztrácí, protože elektrárny nemohou dostatečně rychle zvyšovat a snižovat výkon. Vzhledem k tomu, že těžaři mohou rychle zvyšovat a snižovat výkon, má těžba bitcoinů ideální pozici pro zvyšování výkonu v době nízké poptávky a snižování výkonu během špiček.
Některé velké doly to dělají již nyní, ale jak to může udělat malý těžař? Tady je návod, jak to dělám já.“
Škálování domácích těžařů bitcoinů s ohledem na energetické špičky
Zde v jižní Nevadě je energetická špička v letních odpoledních hodinách, kdy vedra přesahující 100 stupňů Fahrenheita nutí domácnosti a firmy k intenzivnímu využívání klimatizace.“
Aby se motivovalo využívání energie mimo špičku, nabízí místní energetická společnost tarif opt-in. Tyto tarifní plány se často označují jako časové tarify (TOS) nebo časové tarify spotřeby (TOU). Místo 0,11 USD za kilowatthodinu (kWh) po celý rok se platí 0,06 USD za kWh po celou dobu s výjimkou 13:00 až 19:00 hodin ve všední dny od června do září, kdy je sazba 0,36 USD za kWh. Přehledněji toto rozdělení sazeb ukazuje tato infografika:
Než jsem si pořídil solární panely se záložní baterií, optimalizoval jsem spotřebu energie následujícím způsobem:
- Automatické vypínání mincovníků Bitcoin v době špičky pomocí domácí automatizace
- Předchlazení mého domu o několik stupňů před dobou nejvyšší spotřeby energie a následné zvýšení nastavené hodnoty klimatizace v době špičky, aby se minimalizovala spotřeba klimatizace v době špičky. Dům v podstatě funguje jako energetická baterie chlazeného vzduchu. Na obrázku níže můžete vidět, jak klimatizace během špiček téměř neběží:
Přidání solárního zařízení Tesla se záložními bateriemi Powerwall umožňuje další optimalizaci s vyúčtováním net meteringu (net metering zohledňuje spotřebovanou energii ze sítě minus energii dodanou do sítě). Energetické společnosti připisují zákazníkovi přebytky solární energie dodané do sítě nad rámec spotřeby pro domácnost (sazba kreditu se také liší v závislosti na TOU)
V mém případě mi energetická společnost zaplatí 0,28 USD za kWh za energii, kterou dodám do sítě v době špičkyV aplikaci Tesla tedy mohu tato nastavení nakonfigurovat a ta bude automaticky přenášet/odebírat ze zdrojů pro optimalizaci úspor energie
V podstatě spotřebovávám tolik energie, kolik je potřeba v době mimo špičku, v době špičky pak baterie dodávají domu veškerou potřebnou energii (až 10 nepřetržitých kilowattů se dvěma bateriemi Powerwall), zatímco veškerá vyrobená solární energie se vrací zpět do sítě
Jak můžete vidět na výše uvedených snímcích obrazovky mé aplikace Tesla ze 7. června 2022, energie se v době mimo špičku odebírá ze sítě, zatímco solární energie nabíjí mé baterie. Během špičky pak baterie napájejí mou domácí zátěž, zatímco veškerá solární energie je přesměrována do sítě a prodávána za nejvyšší možnou sazbu
Ve skutečnosti můj dům funguje v době špičky jako malá elektrárna a v době mimo špičku jako spotřebitel energie
To má za následek, že dodavatelé energie dostanou to, co chtějí: více energie v době špičky a více energie mimo špičku. Vychází to také v můj prospěch, protože mohu spotřebovávat pouze levnou energii, zatímco za veškerou dodanou energii v době špičky dostávám kredit ve vyšší sazbě 0,28 USD za kWh
V příkladu tohoto jednoho dne to můžeme rozdělit následovně (pro srovnání předpokládáme pouze čistou spotřebu):
- Sazba bez TOU: 98.: 4 kWh po 0,11 USD za kwh = 10,82 USD
- TOU Net Metering: 111.3 kWh za 0,06 USD za kWh – 12,9 kWh za 0,28 USD/kwh = 6,68 USD – 3,61 USD = 3,07 USD
- Efektivní sazba: 3,07 USD / 98,4 kWh = 0,03 USD za kWh
Jak je vidět, pro mě jako spotřebitele je to značná nákladová výhoda. Místo 0,11 USD za kWh platím v závislosti na ročním období 0,06 USD nebo 0,03 USD za kWh.
Ačkoli možnosti TOU nemusí být dostupné ve všech jurisdikcích, je pravděpodobné, že mnoho poskytovatelů veřejných služeb má potřebu vyrovnávat špičkovou poptávku. Jakmile budou mít energetické společnosti možnost dynamicky spolupracovat s těžaři a okamžitě snižovat poptávku, bude možné zavést nové struktury sazeb, které tento scénář využijí.
I bez instalovaného solárního a bateriového záložního systému by mohl malý těžař využít dynamické škálování výkonu k omezení těžby během špiček a zvýšení těžby mimo špičky. Toho by bylo možné dosáhnout pomocí mikrořadičů a regulátorů domácí automatizace, které by se přihlásily k živým událostem v elektrické síti, a ty by pak odpovídajícím způsobem zvýšily nebo snížily hashovací rychlost těžařů.
Vytápění domácnosti pomocí těžařů bitcoinů
Úspora nákladů této techniky se stane ještě zřejmější ve spojení s druhou klíčovou výhodou, kterou mohou domácí těžaři využít: těžba pro teplo.
Všechna zařízení, která spotřebovávají elektřinu, odevzdávají 100 % této energie ve formě tepla spolu se svými primárními účely (výroba světla, hashování atd.). Těžař bitcoinů o výkonu 3 400 wattů v podstatě vydává ekvivalentní výkon ve formě tepla. S určitou inovací a inženýrstvím lze toto teplo přesměrovat a integrovat do vytápění domů, bazénů, ohřívačů vody, skleníků a dalších zařízení.
Dvojnásobné využití energie, která je již nyní vynakládána na vytápění, drasticky zlepšuje návratnost investic a také zlepšuje vnímání těžby u veřejnosti, ačkoli je zapotřebí hlubší a jednodušší integrace do vytápěcích zařízení, která je v současné době ve vývoji (více informací naleznete v tomto seznamu domácích těžařů bitcoinů, kteří budují systémy pro opětovné využití tepla).
Dynamické škálování výkonu pro uspokojení poptávky po energetické síti spolu s těžbou tepla jsou nutností pro udržení ochrany blockchainu Bitcoinu při vysoce decentralizované těžbě v malém měřítku
Dynamické škálování výkonu na základě poptávky po síti je možné v malém měřítku. A díky spojení s těžbou tepla mohou být těžební operace v malém měřítku v dohledné budoucnosti ziskové
Pracuji na modularizaci a zjednodušení těchto řídicích systémů pro více těžařů. Pokud jste domácí těžař využívající některou z technik, které zde zmiňuji, nebo jste těžař, který má zájem dozvědět se více, sledujte a zapojte se do konverzace na Twitteru @TechEngineer21.
Toto je příspěvek, který jako host napsal TechEngineer21. Vyjádřené názory jsou výhradně jeho vlastní a nemusí nutně odrážet názory společnosti BTC Inc nebo časopisu Bitcoin Magazine.
