4.1 Биткойн и энергия
Согласно Индексу потребления электроэнергии Кембриджского университета (CBECI), спрос на электроэнергию у Bitcoin составляет около 148 ТВт в год (по состоянию на 3 октября 2024 года), что примерно соответствует 0,6% от общего мирового потребления электроэнергии.
4.1.0 Энергетические дебаты вокруг Bitcoin
Взаимоотношения сети Bitcoin с энергией, пожалуй, являются её самой спорной и неправильно понимаемой чертой. В мире, где политические дискуссии становятся всё более чувствительными к влиянию человечества на окружающую среду из-за роста индустриализации и изменений в потребительском поведении, появление технологии, использующей большое количество энергии для своей работы, неизбежно привлекает пристальное общественное внимание. Однако большая часть этой критики не особенно информативна и во многих случаях крайне неточна, как это демонстрирует приведённый выше твит Всемирного экономического форума.
Критики утверждают, что энергоёмкий характер майнинга Bitcoin — обусловленный механизмом консенсуса Proof-of-Work (PoW) — способствует выбросам углерода, создавая дополнительную нагрузку на мировые энергосети, что, в свою очередь, подрывает климатические цели. Отчёты, подчеркивающие энергопотребление Bitcoin, которое временами превышает целые страны, такие как Аргентина, усилили опасения, что сеть усугубляет экологические проблемы, а не способствует устойчивому развитию.
Однако появляется всё больше альтернативных мнений, согласно которым майнинг Bitcoin может сыграть положительную роль в модернизации энергосетей и содействовать переходу к возобновляемым источникам энергии.
Итак, может ли Bitcoin быть в целом полезен для окружающей среды? Может ли он способствовать эффективности и стабильности энергосетей, а значит — ускорить переход к производству энергии из возобновляемых источников?
4.1.1 Использование энергии как средства безопасности
Основная функция сети Bitcoin — поддерживать децентрализованный реестр транзакций. В отсутствие центрального органа для его проверки сеть нуждается в способе обеспечения целостности реестра и предотвращения двойных трат. Все участники сети должны согласиться с состоянием реестра (кто чем владеет) на определённый момент времени. Здесь и вступает в дело майнинг.
Майнеры используют специализированное компьютерное оборудование или ASIC (Application Specific Integrated Circuits), развернутое по всему миру. ASIC предназначены для многократного угадывания решений криптографической задачи, что требует выполнения квинтиллионов вычислений в секунду. Успешное решение приносит майнеру вознаграждение в виде новых биткоинов, и сеть в реальном времени криптографически подтверждает успех майнера. Поэтому этот процесс называется «доказательство работы» (proof-of-work).
В совокупности глобальная сеть майнеров обеспечивает огромную вычислительную мощность. Это предусмотрено по замыслу, чтобы защищать сеть — злоумышленнику, желающему атаковать или манипулировать сетью в своих интересах, потребуется развернуть достаточно вычислительных ресурсов, чтобы контролировать большинство сети. Если бы это было возможно, потребовались бы колоссальные финансовые ресурсы, и всё равно было бы маловероятно удержать контроль достаточно долго, чтобы серьёзно нарушить работу сети Bitcoin. Таким образом, вероятность успешной атаки такого рода сведена практически к нулю благодаря энергетическому барьеру.
Bitcoin не тратит электричество впустую, оно используется для безопасности.
Кайл Торпи
4.1.2 Поиск неиспользуемой энергии
Майнеры Bitcoin работают в крайне конкурентной среде, соревнуясь друг с другом в круглосуточной глобальной гонке за добавление следующего блока транзакций в реестр и получением «блочного вознаграждения». Для майнеров коммерчески важно искать самую дешёвую энергию, которая одновременно доступна в избытке и практически не имеет конкуренции со стороны других потребителей. Это приводит майнеров к неиспользуемым или теряемым источникам энергии.
Главная причина этого — экономическая эффективность. Электроэнергия — основной операционный расход майнера, поскольку процесс очень энергоёмкий. Используя неиспользуемую энергию — то есть энергию, которая в противном случае осталась бы невостребованной, например, избыточную энергию от возобновляемых источников или сжигание попутного газа — майнеры могут значительно снизить затраты на энергию. Неиспользуемая энергия часто дешевле, потому что она труднодоступна или не пользуется высоким спросом. Например, в регионах с избытком гидро- или ветроэнергии цены могут падать из-за отсутствия инфраструктуры для распределения энергии. Это создаёт возможности для майнеров заключать долгосрочные договоры на дешёвую электроэнергию, повышая их прибыльность.
Договоры на поставку электроэнергии позволяют получить доступ к неиспользуемым или теряемым источникам энергии, что помогает майнерам защититься от волатильности традиционных энергетических рынков. Цены на электроэнергию колеблются из-за сезонного спроса, цен на ископаемое топливо и геополитических событий. Неиспользуемая энергия обеспечивает майнерам более стабильное и предсказуемое энергоснабжение, что делает долгосрочное планирование и прибыльность более реальными. Также есть репутационная выгода от использования неиспользуемой энергии, так как это снижает экологическую критику за счёт уменьшения углеродного следа майнера.
Помимо выгоды для майнера, производитель энергии также получает пользу от наличия надёжного покупателя для избыточной энергии. Производители энергии, особенно в удалённых или богатых ресурсами районах, могут иметь ограниченные возможности для продажи избыточной энергии. Майнеры Bitcoin становятся привлекательным «покупателем последней инстанции» для этой иначе теряемой энергии. Таким образом, партнёрство между производителями энергии и майнинговыми компаниями может быть взаимовыгодным: производители монетизируют неиспользуемую энергию, а майнеры получают дешёвую электроэнергию.
Кроме того, возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая, часто производят избыток энергии в непиковое время или в местах, удалённых от крупных потребителей. Майнеры Bitcoin могут размещать свои мощности рядом с такими источниками, обеспечивая коммерческое применение энергии, которая иначе была бы ограничена (то есть потрачена впустую). Это особенно важно для ветропарков или солнечных электростанций с прерывистым производством. В отличие от этого, электросети на ископаемом топливе позволяют легко транспортировать неиспользованное топливо туда, где есть коммерческий спрос. Поэтому электроэнергия на ископаемом топливе менее привлекательна, так как редко бывает достаточно дешёвой для прибыльного майнинга.
4.1.3 Проблема стабилизации энергосети
С точки зрения производителя электроэнергии, стабилизация энергосети — серьёзная задача для сетей на возобновляемых источниках из-за прерывистого характера многих из них, таких как солнечная и ветровая энергия. В отличие от традиционных источников (например, уголь, газ или атомная энергия), которые могут производить электричество непрерывно, возобновляемые источники зависят от погодных условий. Это приводит к колебаниям в производстве энергии, что затрудняет балансировку спроса и предложения в реальном времени.
Например, производство солнечной и ветровой энергии зависит от погоды и времени суток. Солнечная энергия работает только при наличии солнца, а ветряные турбины вырабатывают энергию только при ветре. Это приводит к изменчивости объёма вырабатываемой энергии, что затрудняет постоянное соответствие предложения и спроса на электроэнергию. Внезапное снижение производства возобновляемой энергии (например, когда ветер стихает или в пасмурную погоду) может вызвать резкое сокращение доступной мощности, что потенциально приводит к отключениям или необходимости резервного питания от электростанций на ископаемом топливе.
Кроме того, в периоды высокого производства возобновляемой энергии (например, в солнечные или ветреные дни) и низкого спроса (например, между 1 и 4 часами утра), часть возобновляемой энергии приходится ограничивать, чтобы не перегрузить сеть. Это снижает экономическую привлекательность проектов на возобновляемых источниках и создаёт неэффективность.
Часто задают вопрос, могут ли аккумуляторы или другие технологии хранения энергии помочь сгладить колебания в производстве электроэнергии. Хотя такие технологии действительно позволяют накапливать избыточную энергию, вырабатываемую возобновляемыми источниками, они часто дороги и имеют ограниченную ёмкость. Это ограничивает возможности сглаживания колебаний производства и потребления энергии на длительных промежутках времени.
4.1.4 Bitcoin как стабилизатор
Майнинг Bitcoin, благодаря гибкому спросу на энергию, может быть эффективным инструментом управления спросом для стабилизации сетей на возобновляемых источниках. Майнеры Bitcoin могут быстро регулировать своё энергопотребление в зависимости от потребностей сети. В периоды избыточной генерации возобновляемой энергии майнеры могут увеличивать свою работу и поглощать излишки энергии. Наоборот, в периоды высокого спроса или низкой выработки возобновляемой энергии майнеры могут быстро отключаться или снижать нагрузку, освобождая энергию для жизненно важных служб. Эта гибкость помогает балансировать сеть, облегчая интеграцию прерывистых возобновляемых источников без необходимости в дорогих системах хранения или использовании резистивных нагрузок, которые имитируют спрос крупного потребителя, превращая избыточную энергию в тепло.
Кроме того, многие майнеры Bitcoin участвуют в программах управления спросом, добровольно снижая своё энергопотребление в периоды напряжённости в сети (например, во время жары или сильных холодов). Выступая в роли управляемой нагрузки, майнеры могут помочь предотвратить отключения и обеспечить стабильность сети, особенно в периоды пикового спроса.
Вместо ограничения избыточной возобновляемой энергии майнинг Bitcoin может использовать этот избыток и эффективно монетизировать его. Это создаёт экономический стимул для энергии, которая иначе была бы потрачена впустую, повышая общую эффективность проектов на возобновляемых источниках. В регионах с высокой долей возобновляемой энергетики, таких как Техас или Исландия, майнеры Bitcoin размещают свои мощности рядом с электростанциями на возобновляемых источниках, помогая поглощать избыточную энергию и одновременно стабилизируя сеть.
В Техасе майнеры Bitcoin сотрудничают с Советом по надёжности электроснабжения Техаса (ERCOT) 2 для участия в усилиях по стабилизации энергосети. Регулируя свою работу в зависимости от текущих условий в сети, эти майнеры помогают балансировать спрос и предложение электроэнергии, обеспечивая эффективную интеграцию возобновляемых источников без ущерба для надёжности сети. Например, во время зимнего шторма в Техасе в 2021 году майнеры Bitcoin смогли снизить потребление энергии, освободив её для критически важной инфраструктуры и бытовых нужд.
4.1.5 Стимулирование чистой энергии
Помимо монетизации избыточной возобновляемой энергии и выступления в роли покупателя последней инстанции, майнеры Bitcoin способствуют инвестициям в новую инфраструктуру возобновляемой энергетики через долгосрочные партнёрства с поставщиками энергии. Это обеспечивает поставщику стабильный и надёжный поток доходов, стимулируя развитие дополнительных ветропарков, солнечных и гидроэлектростанций. Присутствие майнеров Bitcoin делает такие проекты более финансово жизнеспособными, предоставляя постоянную клиентскую базу. Более того, майнеры могут оплачивать энергию сразу, то есть ещё до подключения источника к сети. Это значительно сокращает срок окупаемости и снижает стоимость капитала для нового проекта в области возобновляемой энергетики. С майнером Bitcoin в роли гарантированного потребителя поставщик энергии может построить более крупный проект, чем это было бы возможно без его участия.
Необходимость постоянного покупателя возобновляемой энергии недавно стала очевидной в Великобритании — широко сообщалось, что ветропаркам платят за отключение, а газовые электростанции используются для их замены.Потраченный впустую ветер, веб-сайт, отслеживающий объем неиспользуемой энергии ветра в Великобритании, оценил, что за первые два месяца 2025 года расходы потребителей на это ограничение составили 253 млн фунтов стерлингов, что на 158 млн фунтов больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.
Business Matters утверждает, что причина этой проблемы — «стремительное расширение офшорных ветропарков, которые строятся быстрее, чем можно модернизировать передающую инфраструктуру Великобритании». В ветреные дни при низком спросе электросеть не может передать избыточную энергию, и оператор сети фактически компенсирует ветропаркам их отключение. Кроме того, он оплачивает работу газовых электростанций, расположенных ближе к центрам потребления, чтобы восполнить разницу.
Для сравнения, в Исландии, где преобладают геотермальная и гидроэнергетика, майнеры Bitcoin стали драйвером расширения инфраструктуры возобновляемых источников энергии. Дешёвая возобновляемая энергия, доступная в регионе, привлекла множество майнинговых компаний, создав синергетические отношения между двумя секторами.
Правительство Исландии признало потенциал майнинга Bitcoin для стимулирования экономики, создания рабочих мест и привлечения иностранных инвестиций. В результате оно поддерживает отрасль и активно способствует её развитию.
Industry Leaders Magazine
Географическая гибкость майнинга Bitcoin также имеет большое значение. Майнинговые операции не ограничены географией так, как традиционные отрасли. Их можно размещать в удалённых местах с обилием возобновляемых источников энергии, но с ограниченным доступом к центрам населения или передающей инфраструктуре. Это делает их идеальными кандидатами для потребления энергии там, где традиционные производства были бы невозможны, стимулируя развитие чистой энергетики в малоиспользуемых регионах. Таким образом, майнеры Bitcoin — это рынок, который приходит к источнику энергии, а не требует доставки энергии к себе, со всеми сопутствующими инфраструктурными затратами.
Майнинг Bitcoin создаёт мощный экономический стимул для развития возобновляемой энергетики, формируя стабильный спрос на чистую энергию, помогая стабилизировать электросети и поддерживая развитие инфраструктуры в регионах, богатых возобновляемыми ресурсами. По мере того как майнинговые операции всё больше переходят на возобновляемые источники, они становятся ключевыми игроками в глобальном переходе к более устойчивому энергетическому будущему.
Ликвидация сжигания попутного газа?
Использование избыточной энергии, такой как сжигаемый попутный природный газ, не только экономит средства, но и снижает экологическую критику. Сжигание происходит, когда избыточный природный газ (метан) сжигается на нефтяных скважинах из-за отсутствия инфраструктуры для его сбора и продажи. Согласно некоторым исследованиям5, метан удерживает примерно в 120 раз больше тепла, чем CO2, поэтому его необходимо сжигать, эффективно превращая в CO2. Однако сжигание не является 100% эффективным и всё равно позволяет метану попадать в атмосферу. Майнеры Bitcoin могут использовать эту энергию для питания своих операций, что снижает выбросы парниковых газов от сжигания. Природный газ сжигается в генераторах для производства электроэнергии, которая питает мобильные майнинговые установки, размещённые непосредственно на месторождении.
Для нефтяных компаний эта практика превращает отходы в источник дохода. Продавая природный газ майнерам Bitcoin или организуя собственные майнинговые операции, компании могут монетизировать газ, который иначе был бы утерян. Это делает процесс добычи нефти более эффективным и прибыльным.
Кроме того, по мере ужесточения экологических норм со стороны государства, нефтяные компании сталкиваются с возрастающим давлением по сокращению выбросов. Захват и использование сжигаемого газа помогает компаниям соблюдать экологические законы и получать углеродные кредиты, делая это решение привлекательным не только с экономической, но и с регуляторной точки зрения.
Crusoe Energy Systems — американская компания, которая сотрудничает с нефтяными производителями для развертывания мобильных майнинговых систем, работающих на сжигаемом попутном газе. К 2022 году Crusoe развернула более 98 контейнерных дата-центров на нефтяных скважинах в Северной Дакоте и Монтане.
Используя изолированный природный газ, который в противном случае был бы сожжён, майнинг Bitcoin может снизить вредные выбросы метана по всему миру, приносить дополнительный доход нефтяным компаниям и способствовать более устойчивым энергетическим практикам. Этот метод превращает экологическую проблему в возможность, демонстрируя, как инновации в майнинге Bitcoin могут пересекаться с энергетическим сектором, принося как экономические, так и экологические выгоды.
4.1.6 Развивающаяся позитивная история
Взаимоотношения Bitcoin с энергетикой многогранны и постоянно развиваются. Майнинг Bitcoin подвергался критике за высокое энергопотребление: некоторые комментаторы и экологи ссылаются на исследования, показывающие, что энергопотребление сети сопоставимо с целыми странами, а другие выражают опасения, что спрос отрасли на энергию может усугубить изменение климата. Однако этот нарратив полностью игнорирует потенциал майнинга Bitcoin сыграть конструктивную роль в переходе к возобновляемой энергетике и эффективности сетей.
Майнинг Bitcoin, с его уникальной потребностью в дешёвой и обильной электроэнергии, всё чаще ориентируется на возобновляемые источники. В регионах, богатых ветровой, солнечной или гидроэнергией, майнеры могут использовать избыточную или изолированную энергию, которая иначе была бы потеряна. Такая динамика помогает повысить экономическую жизнеспособность проектов возобновляемой энергетики, обеспечивая стабильный спрос на избыточную электроэнергию, особенно в периоды низкого спроса.
Поиск изолированной энергии крайне важен для майнеров Bitcoin с коммерческой точки зрения, так как это снижает издержки, повышает экологическую устойчивость и обеспечивает стабильность работы на волатильном энергетическом рынке. Эта стратегия делает майнинг не только более прибыльным, но и позиционирует отрасль как ключевого игрока в управлении сетями и развитии возобновляемой энергетики.
Майнинг Bitcoin предлагает решения некоторых ключевых проблем, с которыми сталкиваются сети возобновляемой энергетики. Прерывистый характер солнечной и ветровой энергии создаёт нестабильность, так как выработка зависит от погодных условий. Майнеры Bitcoin, благодаря гибкости и масштабируемости своих операций, могут стабилизировать сеть, потребляя избыточную энергию в периоды перепроизводства и сокращая потребление при высоком спросе. Эта способность реагировать на спрос уже используется на рынках, таких как Техас, где майнеры сотрудничают с операторами сетей для обеспечения стабильности.
Потенциал Bitcoin по ликвидации сжигания метана на нефтяных месторождениях — ещё одно недооценённое преимущество. Захватывая и используя изолированный природный газ, который иначе был бы сожжён, майнеры Bitcoin могут помочь сократить вредные выбросы метана, превращая экологически опасные отходы в ценный ресурс.
Экологическая критика майнинга Bitcoin ожидаема и оправдана. Однако технология всё чаще демонстрирует уникальные возможности для продвижения возобновляемой энергетики и повышения эффективности сетей.
По мере развития отрасли более тесное сотрудничество с поставщиками возобновляемой энергии и операторами сетей помогает майнингу Bitcoin стать ключевым игроком в глобальном переходе к более устойчивому энергетическому будущему.
Bitcoin не тратит энергию впустую. Он использует потраченную впустую энергию.
Он активно стимулирует нас искать и использовать огромные объёмы изолированной или неиспользуемой энергии по всему миру. И, строя больше энергетической инфраструктуры вокруг этих источников, человечество и окружающая среда будут получать выгоду ещё долгое время.
Примечания
- Bitcoin не тратит электричество впустую, оно используется для безопасности, статья, в которой объясняется, как электричество лежит в основе модели безопасности Bitcoin, Bitcoin Magazine, ноябрь 2015https://bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-doesn-t-waste-electricity-it-s-used-for-security-1446482572
- Майнеры Bitcoin составляют 95% крупных гибких нагрузок в Техасе, The Miner Mag, февраль 2024.https://theminermag.com/news/2024-02-29/bitcoin-mining-map-north-america-texas/
- Недостаточная пропускная способность сетей увеличивает стоимость «потраченного впустую ветра» до 250 млн фунтов, Business Matters, март 2025https://bmmagazine.co.uk/news/lack-of-grid-capacity-pushes-wasted-wind-costs-to-250m/
- Исландия: неожиданный центр майнинга Bitcoin, Industry Leader Magazine, сентябрь 2023https://www.industryleadersmagazine.com/iceland-the-unlikely-bitcoin-mining-hub/
- Почему метан является более мощным парниковым газом, чем углекислый газ? Climate Portal, декабрь 2023.https://climate.mit.edu/ask-mit/what-makes-methane-more-potent-greenhouse-gas-carbon-dioxide
- Компания по майнингу на сжигаемом газе Crusoe покупает конкурента Great American Mining, Data Center Dynamics, октябрь 2022https://www.datacenterdynamics.com/en/news/bitcoin-flare-firm-crusoe-buys-rival-great-american-mining/