Aumentando a lucratividade da energia eólica e solar por meio da mineração de Bitcoin

A “curva de pato” – um desafio específico do cenário das energias renováveis ​​– encontrou uma solução inesperada na mineração de Bitcoin . Esta curva reflecte o conflito entre os períodos de pico de procura e os horários de pico de produção de energia renovável, uma discrepância que aumenta à medida que adoptamos cada vez mais fontes de energia renováveis, complicando a gestão da rede.

Bitcoin corrige isso.

Esta história faz parte da Semana de Mineração de 2023 da CoinDesk , Patrocinado pela Foundry. Adolfo Contreras é consultor sênior de desenvolvimento de negócios na Blockstream. Ele tem 20 anos de experiência em comunicações via satélite, inteligência meteorológica para os Mercados de energia e transporte e Bitcoin.

A receita da mineração de Bitcoin promove infraestrutura renovável lucrativa, auxiliando no financiamento de projetos e na expansão da rede energética para um futuro sustentável. Isto é crucial para eletrificar o transporte e eliminar gradualmente os combustíveis fósseis. Dado o enorme armazenamento de energia e equilíbrio de carga necessários, o Bitcoin é uma ferramenta útil, especialmente considerando o atual clima económico e geopolítico.

Os mineradores de Bitcoin , com suas operações flexíveis, estão excepcionalmente bem equipados para navegar nessas flutuações no fornecimento de energia. Ao alinhar estrategicamente as suas atividades com períodos de elevada produção de energia renovável e baixa procura, podem otimizar a sua utilização de energia e potencialmente aliviar a pressão sobre a rede.

Este artigo explorará como os mineradores de Bitcoin estão ajudando a gerenciar a curva reduzida e as estratégias que estão empregando para equilibrar a demanda e otimizar o consumo de energia.

Em muitos países, a quantidade de capacidade renovável (embora normalmente fortemente subutilizada, com a maior parte da capacidade de produção de energia não utilizada ou “desperdiçada”) aumentou dramaticamente ao longo da última década, exemplificado pela Europa.

Mas isto não está a Dent o consumo mundial de combustíveis fósseis. Apesar dos muitos biliões de investimento realizados nas últimas décadas, o consumo de combustíveis fósseis ainda representa mais de 82% do consumo mundial de energia .

Só em 2022, houve um aumento na capacidade renovável de 266 GW , o que, assumindo um custo médio (muito baixo) de 500 mil dólares por MW, representa um investimento de mais de 130 mil milhões de dólares só em 2022. Para referência, um país como a Espanha, com quase 50 milhões de habitantes, nunca atingiu um pico de consumo de eletricidade superior a 45 GW.

O cerne do argumento é este:

1. A electrificação da oferta está a ultrapassar a procura, com a procura retalhista de electricidade não a crescer significativamente devido à estagnação económica e ao aumento da eficiência dos dispositivos.

2. A adoção de veículos elétricos T está atendendo às expectativas e os hábitos de carregamento de veículos elétricos, muitas vezes à noite, não se alinham com o pico de fornecimento solar durante o dia.

3. Um deslocamento significativo da utilização de energia fóssil para a procura eléctrica exigiria que as indústrias adaptassem os seus processos de fabrico à electricidade, um esforço dispendioso que muitos não estão dispostos a empreender devido a questões de competitividade.

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Portanto, precisamos de uma atividade economicamente viável, com uso intensivo de eletricidade, que seja previsível, flexível e que T exija transporte extensivo – e é aí que entra a mineração de Bitcoin .

Abaixo está um vislumbre das quantidades gigantescas de eletricidade não utilizada ou desperdiçada devido à demanda insuficiente versus capacidade de geração somente na Califórnia:

Além disso, T podemos ignorar um gargalo adicional, que é o facto de os parques eólicos e solares terem uma densidade de energia significativamente menor. Ou seja, eles precisam de muito mais superfície terrestre para gerar a mesma quantidade de eletricidade.

Por estas razões, a rede de distribuição de energia necessitará de uma atualização significativa em termos de escala e a transmissão será expandida para ligar as instalações de produção às áreas populacionais onde existe procura industrial e retalhista.

Até que estes investimentos sejam feitos, poderemos deparar-nos com situações em que a capacidade instalada adicional não se traduza em produção adicional utilizada a partir de fontes renováveis ​​no mix de eletricidade – capacidade não utilizada, que por definição não está no mix.

A consequência de todos estes problemas é que em determinadas horas do dia (quando o WED brilha mais) o preço nos Mercados grossistas de electricidade cai devido à chamada curva de pato:

A curva pato representa a demanda restante após subtrair a geração renovável variável no meio do dia, quando a geração solar tende a ser mais alta.

O problema da curva de pato é que as instalações fotovoltaicas planeadas para ganhar dinheiro no mercado grossista de electricidade não o conseguirão neste cenário. Muitas instalações terão de procurar CAE – acordos de compra de energia – que são acordos bilaterais entre produtores de electricidade e compradores, ou seja, grandes consumidores de electricidade.

Quem conseguir assiná-los poderá salvar os seus projectos à custa de uma rentabilidade significativamente menor, enquanto quem não o fizer poderá enfrentar a falência e o abandono total das instalações.

É claro que o armazenamento de eletricidade em baterias ou PSH – Pumped Storage Hydro – bombeamento de reserva de água para barragens hidroelétricas poderia ajudar a reduzir o problema, mas o custo de instalação da quantidade necessária seria astronômico e ainda não se sabe se esses sistemas podem funcionar. em escala.

Os equipamentos de mineração podem ser conectados diretamente a usinas de geração eólica e solar, consumindo o excesso de energia produzido durante os horários de pico de luz solar, quando as instalações solares geram um excesso de eletricidade e absorvem a energia desperdiçada no mercado atacadista.

Ao fazer isso, essas usinas ajudam a equilibrar a oferta e a demanda no mercado de energia elétrica, evitando as drásticas quedas de preços que ocorrem quando há excesso de oferta de energia.

Isto é particularmente benéfico para instalações solares que têm dificuldade em vender a sua energia durante estes horários de pico devido aos baixos preços de mercado.

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Vamos considerar um exemplo.

Suponha que haja uma FARM solar na Califórnia que produza um excedente de energia durante o dia.

Em vez de vender essa energia no mercado atacadista a um preço baixo, a FARM poderia direcionar esse excesso de energia para uma operação de mineração de Bitcoin , que consumiria esse excedente de energia.

Isto eliminaria efetivamente o excesso de energia do mercado grossista, ajudando a estabilizar os preços da eletricidade e tornando a operação do parque solar mais rentável.

Isto significa que podem ser localizados diretamente no local ou NEAR do local das instalações de energia renovável, reduzindo a necessidade de extensas redes de transmissão de energia. Podem também ajustar o seu consumo de energia com base na disponibilidade de energia renovável, consumindo mais quando há excedente e menos quando há escassez.

Por exemplo, uma operação de mineração de Bitcoin no Texas, onde a energia eólica é abundante, pode aumentar o seu consumo de energia durante a noite, quando a geração de energia eólica está no auge e a demanda de outros consumidores é baixa.

Isto ajuda a equilibrar a oferta e a procura de energia, evitando o potencial desperdício do excesso de energia eólica.

Em conclusão, o fenómeno “Duck Curve” apresenta um desafio único no sector das energias renováveis, mas também abre uma oportunidade para soluções inovadoras. Ao absorver o excesso de energia durante períodos de elevada produção renovável e baixa procura, a mineração de Bitcoin pode ajudar a equilibrar o mercado energético, estabilizar os preços da eletricidade e aumentar a rentabilidade das instalações de energia renovável.