Migliorare la redditività dell’energia eolica e solare attraverso il mining Bitcoin

La “curva della papera” – una sfida specifica per il panorama delle energie rinnovabili – ha trovato una soluzione inaspettata nel mining Bitcoin . Questa curva riflette il conflitto tra i periodi di picco della domanda e i tempi di picco della produzione di energia rinnovabile, una discrepanza che cresce man mano che abbracciamo sempre più le fonti di energia rinnovabile, complicando la gestione della rete.

Bitcoin risolve questo problema.

Questa storia fa parte della Mining Week 2023 di CoinDesk , Sponsorizzato da Foundry. Adolfo Contreras è consulente senior per lo sviluppo aziendale presso Blockstream. Ha 20 anni di esperienza nelle comunicazioni satellitari, nell'intelligence meteorologica per i Mercati dell'energia e dei trasporti e in Bitcoin.

Le entrate derivanti dall’estrazione Bitcoin promuovono infrastrutture rinnovabili redditizie, aiutando il finanziamento di progetti e ampliando la rete energetica per un futuro sostenibile. Ciò è fondamentale per elettrificare i trasporti e eliminare gradualmente i combustibili fossili. Considerato il massiccio accumulo di energia e il bilanciamento del carico richiesti, Bitcoin è uno strumento utile, soprattutto considerando l’attuale clima economico e geopolitico.

I minatori Bitcoin , con le loro operazioni flessibili, sono particolarmente ben attrezzati per affrontare queste fluttuazioni dell’approvvigionamento energetico. Allineando strategicamente le loro attività con periodi di elevata produzione di energia rinnovabile e bassa domanda, possono ottimizzare il loro utilizzo di energia e potenzialmente alleviare la pressione sulla rete.

Questo articolo esplorerà il modo in cui i miner Bitcoin stanno aiutando a gestire la curva della papera e le strategie che stanno impiegando per bilanciare la domanda e ottimizzare il consumo energetico.

In molti paesi, la quantità di capacità rinnovabile (sebbene in genere fortemente sottoutilizzata con la maggior parte della capacità di generazione di energia inutilizzata o “sprecata”) è aumentata drammaticamente nell’ultimo decennio, come dimostra l’Europa.

Ma questo difficilmente Dent sul consumo mondiale di combustibili fossili. Nonostante gli investimenti miliardari degli ultimi vent’anni, il consumo di combustibili fossili rappresenta ancora più dell’82% del consumo energetico mondiale .

Solo nel 2022 si è registrato un aumento della capacità rinnovabile di 266 GW , che, ipotizzando un costo medio (molto basso) di 500mila dollari per MW, rappresenta un investimento di oltre 130 miliardi di dollari solo nel 2022. Per riferimento, un paese come la Spagna con quasi 50 milioni di persone non ha mai raggiunto un picco di consumo di elettricità superiore a 45 GW.

Il nocciolo della questione è questo:

1. L’elettrificazione dell’offerta sta superando la domanda, con la domanda di elettricità al dettaglio che non cresce in modo significativo a causa della stagnazione economica e della maggiore efficienza dei dispositivi.

2. L’adozione dei veicoli elettrici T soddisfa le aspettative e le abitudini di ricarica dei veicoli elettrici, spesso di notte, non sono in linea con i picchi di fornitura solare durante le ore diurne.

3. Uno spostamento significativo dell’uso di energia fossile verso la domanda elettrica richiederebbe alle industrie di adattare i loro processi produttivi all’elettricità, uno sforzo costoso che molti non sono disposti a intraprendere a causa di problemi di competitività.

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Pertanto, abbiamo bisogno di un’attività economicamente sostenibile, ad alta intensità di energia elettrica che sia prevedibile, flessibile e T richieda trasporti estesi – ed è qui che entra in gioco il mining Bitcoin .

Di seguito è riportato uno sguardo alle enormi quantità di elettricità inutilizzata o sprecata a causa dell’insufficiente domanda rispetto alla capacità di generazione nella sola California:

Inoltre, T possiamo ignorare un ulteriore collo di bottiglia, ovvero il fatto che i parchi eolici e solari hanno una densità di potenza significativamente inferiore. Cioè, hanno bisogno di molta più superficie terrestre per generare la stessa quantità di elettricità.

Per questi motivi, la rete di distribuzione dell’energia avrà bisogno di un significativo aggiornamento in scala e di un’espansione della trasmissione per collegare le sedi degli impianti di generazione alle aree popolate dove c’è la domanda industriale e al dettaglio.

Fino a quando questi investimenti non saranno effettuati, potremmo incontrare situazioni in cui la capacità installata aggiuntiva non si traduce in ulteriore generazione di energia rinnovabile utilizzata nel mix di elettricità – capacità inutilizzata, che per definizione non è nel mix.

La conseguenza di tutti questi problemi è che in particolari orari della giornata (quando il TUE splende di più) il prezzo nei Mercati all'ingrosso dell'elettricità crolla a causa della cosiddetta curva della papera:

La curva a papera rappresenta la domanda rimanente dopo aver sottratto la produzione rinnovabile variabile a metà giornata, quando la produzione solare tende ad essere più alta.

Il problema della duck curve è che in questo scenario gli impianti fotovoltaici destinati a guadagnare sul mercato all’ingrosso dell’elettricità non ce la faranno. Molti impianti dovranno ricorrere ai PPA – accordi di acquisto di energia – che sono accordi bilaterali tra produttori di energia elettrica e offtaker, ovvero grandi consumatori di energia elettrica.

Coloro che riusciranno a firmarli potrebbero salvare i propri progetti a scapito di una redditività significativamente inferiore, mentre coloro che non lo faranno potrebbero trovarsi ad affrontare il fallimento e il totale abbandono degli impianti.

Naturalmente l’accumulo di elettricità in batterie o PSH – Pumped Storage Hydro – pompare acqua di riserva nelle dighe idroelettriche potrebbe aiutare a ridurre il problema, ma il costo di installazione della quantità necessaria sarebbe astronomico ed è ancora da vedere se questi sistemi possono funzionare su larga scala.

L’hardware minerario può essere collegato direttamente agli impianti di generazione eolica e solare, consumando l’energia in eccesso prodotta durante le ore di punta della luce solare, quando gli impianti solari generano un eccesso di elettricità e assorbono l’energia sprecata dal mercato all’ingrosso.

In questo modo, questi impianti aiutano a bilanciare la domanda e l’offerta nel mercato elettrico, evitando i drastici cali dei prezzi che si verificano quando c’è un eccesso di offerta di energia.

Ciò è particolarmente vantaggioso per gli impianti solari che hanno difficoltà a vendere la propria energia durante le ore di punta a causa dei bassi prezzi di mercato.

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Consideriamo un esempio.

Supponiamo che ci sia un FARM solare in California che produce un surplus di energia durante il giorno.

Invece di vendere questa energia sul mercato all’ingrosso a un prezzo basso, l’ FARM potrebbe indirizzare l’energia in eccesso verso un’operazione di mining Bitcoin , che consumerebbe questa energia in eccesso.

Ciò eliminerebbe di fatto l’energia in eccesso dal mercato all’ingrosso, contribuendo a stabilizzare i prezzi dell’elettricità e rendendo l’attività del parco solare più redditizia.

Ciò significa che possono essere posizionati direttamente presso o in NEAR del sito degli impianti di energia rinnovabile, riducendo la necessità di estese reti di trasmissione dell'energia. Possono anche adattare il proprio consumo energetico in base alla disponibilità di energia rinnovabile, consumando di più quando c’è un surplus e di meno quando c’è carenza.

Ad esempio, un’operazione di mining Bitcoin in Texas, dove l’energia eolica è abbondante, può aumentare il consumo di energia durante la notte, quando la produzione di energia eolica è al suo picco e la domanda da parte degli altri consumatori è bassa.

Ciò aiuta a bilanciare l’offerta e la domanda di energia, prevenendo il potenziale spreco dell’energia eolica in eccesso.

In conclusione, il fenomeno della “Duck Curve” rappresenta una sfida unica nel settore delle energie rinnovabili, ma apre anche un’opportunità per soluzioni innovative. Assorbendo l'energia in eccesso durante i periodi di elevata produzione rinnovabile e bassa domanda, il mining Bitcoin può aiutare a bilanciare il mercato energetico, stabilizzare i prezzi dell'elettricità e aumentare la redditività degli impianti di energia rinnovabile.