4.1 Біткоїн і енергія
За даними Індексу споживання електроенергії Кембриджського університету (CBECI), попит на електроенергію для Bitcoin становить близько 148 ТВт на рік (станом на 3 жовтня 2024 року), що дорівнює приблизно 0,6% від загального світового споживання електроенергії.
4.1.0 Дискусія про енергоспоживання Bitcoin
Взаємозв’язок мережі Bitcoin з енергією, мабуть, є її найбільш суперечливою та неправильно зрозумілою рисою. У світі, де політичні дискусії стають дедалі чутливішими до впливу людства на довкілля через зростання індустріалізації та зміни у споживчій поведінці, поява технології, яка використовує значну кількість енергії для своєї роботи, неминуче привертає значну увагу громадськості. Однак більшість цієї уваги не є особливо інформативною, а в багатьох випадках є вкрай неточною, як показує наведений вище твіт Всесвітнього економічного форуму.
Критики стверджують, що енергоємний характер майнінгу Bitcoin — зумовлений механізмом консенсусу Proof-of-Work (PoW) — сприяє викидам вуглецю, створюючи додаткове навантаження на світові енергомережі, що, у свою чергу, підриває кліматичні цілі. Звіти, які підкреслюють енергоспоживання Bitcoin, іноді перевищуючи цілі країни, такі як Аргентина, посилили занепокоєння, що мережа погіршує стан довкілля, а не підтримує зусилля зі сталого розвитку.
Однак зростає альтернативна точка зору, згідно з якою майнінг Bitcoin може відігравати позитивну роль у модернізації енергомереж і сприяти переходу до відновлюваних джерел енергії.
Отже, чи може Bitcoin бути чистим позитивом для довкілля? Чи може він сприяти ефективності та стабільності енергомереж, а отже — допомогти у переході до виробництва відновлюваної енергії?
4.1.1 Використання енергії як безпеки
Головна функція мережі Bitcoin — підтримувати децентралізований реєстр транзакцій. За відсутності центрального органу для його верифікації мережа потребує способу забезпечити цілісність реєстру та запобігти «подвійному витрачанню». Усі учасники мережі повинні погоджуватися щодо стану реєстру (хто чим володіє) на певний момент часу. Саме тут і з’являється майнінг.
Майнери використовують спеціалізоване комп’ютерне обладнання або ASIC (Application Specific Integrated Circuits), розгорнуті у великій глобальній мережі. ASIC створені для багаторазового вгадування рішень криптографічної задачі, що передбачає виконання квінтильйонів обчислень за секунду. Успішне вгадування приносить майнеру винагороду у вигляді новостворених біткоїнів, і мережа криптографічно перевіряє в реальному часі, що майнер досяг успіху. Тому цей процес і називається «доказ роботи» (proof-of-work).
У сукупності глобальна мережа майнерів забезпечує величезну обчислювальну потужність. Це відбувається за задумом, оскільки саме так мережа захищається — зловмисник, який намагається атакувати або маніпулювати мережею у своїх інтересах, повинен залучити достатньо обчислювальної потужності, щоб контролювати більшість мережі. Якщо це й можливо, це вимагатиме величезних фінансових ресурсів і все одно навряд чи дозволить утримувати контроль достатньо довго, щоб суттєво порушити роботу мережі Bitcoin. Тому ймовірність успішної атаки такого типу зведена майже до нуля завдяки енергетичному бар’єру.
Bitcoin не марнує електроенергію, вона використовується для безпеки.
Кайл Торпі
4.1.2 Пошук невикористаної енергії
Майнери Bitcoin працюють у надзвичайно конкурентному середовищі, змагаючись з іншими учасниками у цілодобовій глобальній гонці за право додати наступний блок транзакцій до реєстру та отримати «блокову винагороду». Для майнерів критично важливо знаходити найдешевшу енергію, яка є достатньо доступною і майже не має конкуренції за попит. Це спрямовує майнерів до невикористаних або марнотратних джерел енергії.
Головна причина цього — економічна доцільність. Електроенергія є основною статтею витрат для майнера, оскільки процес дуже енергоємний. Використовуючи невикористану енергію — тобто таку, яка інакше залишилася б невикористаною, наприклад, надлишкову енергію з відновлюваних джерел або газ, що спалюється на факелах, — майнери можуть суттєво знизити витрати на електроенергію. Невикористана енергія часто дешевша, оскільки вона не є легкодоступною або не користується високим попитом. Наприклад, у регіонах із надлишком гідро- чи вітроенергії ціни можуть знижуватися через відсутність інфраструктури для її розподілу. Це створює можливості для майнерів укладати угоди на постачання дешевої електроенергії, підвищуючи свою рентабельність.
Угоди на постачання електроенергії можуть забезпечити доступ до невикористаних або марнотратних джерел енергії, дозволяючи майнерам захистити себе від волатильності традиційних енергоринків. Ціни на електроенергію коливаються через сезонний попит, ціни на викопне паливо та геополітичні події. Невикористана енергія пропонує майнерам більш стабільне, передбачуване джерело енергії, що робить довгострокове планування та прибутковість більш реалістичними. Є також репутаційна перевага у використанні невикористаної енергії, оскільки це зменшує екологічну критику шляхом скорочення вуглецевого сліду майнера.
Крім вигоди для майнера, виробник енергії також отримує користь від наявності надійного покупця надлишкової енергії. Виробники енергії, особливо ті, що працюють у віддалених або багатих на ресурси районах, можуть мати обмежені можливості для продажу надлишкової енергії. Майнери Bitcoin виступають привабливим «покупцем останньої інстанції» для цієї інакше марнотратної енергії. Таким чином, партнерство між виробниками енергії та майнінговими компаніями може бути взаємовигідним, дозволяючи виробникам монетизувати невикористану енергію, а майнерам — отримувати дешеву електроенергію.
Крім того, відновлювані джерела енергії, такі як сонячна та вітрова, часто виробляють надлишок енергії у непікові години або у місцях, віддалених від основних споживачів. Майнери Bitcoin можуть розміщувати свої потужності поруч із такими джерелами, забезпечуючи комерційне використання енергії, яка інакше була б обмежена (тобто втрачена). Це особливо важливо для вітрових чи сонячних електростанцій з нерегулярним виробництвом. Це контрастує з електромережами на викопному паливі, де невикористане паливо легко транспортується туди, де є комерційний попит. Це робить електроенергію з викопного палива менш привабливою, оскільки вона рідко буває достатньо дешевою для прибуткового майнінгу.
4.1.3 Виклик стабілізації мережі
З точки зору виробника електроенергії, стабілізація мережі є значним викликом для відновлюваних енергомереж через переривчастий характер багатьох відновлюваних джерел, таких як сонячна та вітрова енергія. На відміну від традиційних джерел енергії (наприклад, вугілля, газу чи атомної енергії), які можуть виробляти електроенергію безперервно, відновлювані джерела залежать від природних умов. Це призводить до коливань у виробництві енергії, що ускладнює балансування попиту і пропозиції в реальному часі.
Наприклад, виробництво сонячної та вітрової енергії залежить від погоди та часу доби. Сонячна енергія працює лише тоді, коли світить сонце, а вітрові турбіни виробляють електроенергію лише за наявності вітру. Це призводить до мінливості виробництва електроенергії, ускладнюючи постійне узгодження пропозиції та попиту. Раптове зниження виробництва відновлюваної енергії (наприклад, коли вітер припиняється або під час хмарної погоди) може спричинити різке зменшення доступної потужності, що потенційно призводить до відключень або потреби у резервних потужностях на викопному паливі.
Крім того, у періоди високого виробництва відновлюваної енергії (наприклад, сонячні чи вітряні дні) та низького попиту (наприклад, між 1-4 годинами ранку), частину відновлюваної енергії доводиться обмежувати, щоб уникнути перевантаження мережі. Це знижує економічну доцільність проектів відновлюваної енергії та створює неефективність.
Часто виникає питання, чи можуть акумулятори або інші технології зберігання енергії допомогти згладити мінливість виробництва електроенергії. Хоча ці технології можуть допомогти зберігати надлишкову енергію, вироблену відновлюваними джерелами, вони часто є дорогими та мають обмежену ємність. Це обмежує можливість згладжувати коливання виробництва та споживання енергії протягом тривалих періодів.
4.1.4 Bitcoin як стабілізатор
Майнінг Bitcoin, завдяки своїй гнучкості у споживанні енергії, може бути ефективним інструментом управління попитом для стабілізації відновлюваних енергомереж. Майнери Bitcoin можуть швидко регулювати своє енергоспоживання залежно від потреб мережі. У періоди надлишкового виробництва відновлюваної енергії майнери можуть збільшувати свої операції та поглинати надлишкову енергію. Навпаки, у періоди високого попиту або низького виробництва відновлюваної енергії майнери можуть швидко вимикати або зменшувати свої потужності, звільняючи енергію для критичних потреб. Така гнучкість допомагає балансувати мережу, полегшуючи інтеграцію переривчастих відновлюваних джерел без необхідності дорогих рішень для зберігання енергії або використання резистивних навантажень, які імітують попит великого споживача, перетворюючи надлишкову енергію на тепло.
Крім того, багато майнерів Bitcoin беруть участь у програмах реагування на попит, коли вони добровільно зменшують споживання електроенергії під час навантаження на мережу (наприклад, під час спеки чи морозів). Виступаючи як керований споживач, майнери можуть допомогти запобігти відключенням електроенергії та забезпечити стабільність мережі, особливо у періоди пікового попиту.
Замість обмеження надлишкової відновлюваної енергії майнінг Bitcoin може споживати цю надлишкову енергію та ефективно монетизувати її. Це створює економічний сенс для енергії, яка інакше була б втрачена, підвищуючи загальну ефективність проектів відновлюваної енергії. У регіонах із високою часткою відновлюваних джерел, таких як Техас чи Ісландія, майнери Bitcoin розміщують свої потужності поруч із відновлюваними електростанціями, допомагаючи поглинати надлишкову енергію та стабілізувати мережу.
У Техасі майнери Bitcoin співпрацюють з Радою з надійності електропостачання Техасу (ERCOT) 2 для участі у зусиллях зі стабілізації мережі. Регулюючи свою діяльність відповідно до поточних умов у мережі, ці майнери допомагають балансувати попит і пропозицію електроенергії, забезпечуючи ефективну інтеграцію відновлюваної енергії без шкоди для надійності мережі. Наприклад, під час зимової бурі в Техасі у 2021 році майнери Bitcoin змогли зменшити споживання електроенергії, звільнивши енергію для критичної інфраструктури та житлових будинків.
4.1.5 Стимулювання чистої енергії
Окрім монетизації надлишкової відновлюваної енергії та виступу покупцем останньої інстанції, майнери Bitcoin сприяють залученню інвестицій у нову інфраструктуру відновлюваної енергії через довгострокові партнерства з енергопостачальниками. Це забезпечує постачальнику енергії стабільний і надійний дохід, стимулюючи розвиток додаткових вітрових, сонячних та гідроелектростанцій. Присутність майнерів Bitcoin може зробити такі проекти більш фінансово життєздатними, забезпечуючи постійний попит. Більше того, майнери можуть оплачувати енергію наперед, тобто ще до підключення джерела електроенергії до мережі. Це суттєво скорочує термін окупності та знижує вартість капіталу для нового проекту відновлюваної енергії. Якщо майнер Bitcoin виступає гарантованим споживачем, постачальник енергії може вирішити будувати більший проект, ніж це було б можливо без участі майнера.
Необхідність постійного покупця відновлюваної енергії нещодавно стала очевидною у Великій Британії — широко повідомлялося, що вітрові електростанції отримують плату за вимкнення, а газові станції використовуються для їх заміни.Втрачений вітер, вебсайт, який відстежує кількість невикористаної вітрової енергії у Великій Британії, оцінив, що за перші два місяці 2025 року витрати споживачів на це обмеження склали £253 млн, що на £158 млн більше, ніж за аналогічний період попереднього року.
Business Matters стверджує, що причиною цієї проблеми є «швидке розширення офшорних вітрових електростанцій, які будуються швидше, ніж оновлюється передавальна інфраструктура Великої Британії». У вітряні дні, коли попит низький, електромережа не може передати надлишкову енергію, і оператор мережі фактично компенсує вітровим електростанціям їхню зупинку. Крім того, він виплачує газовим електростанціям, які розташовані ближче до центрів споживання, щоб вони покривали різницю.
Для порівняння, в Ісландії, де домінують геотермальна та гідроелектроенергія, майнери Bitcoin стали рушієм розширення інфраструктури відновлюваної енергетики. Дешеві відновлювані джерела енергії, доступні в регіоні, привабили велику кількість майнінгових операцій, створюючи синергію між цими двома секторами.
Ісландський уряд визнав потенціал майнінгу Bitcoin для стимулювання економіки, створення робочих місць і залучення іноземних інвестицій. У результаті він підтримує цю галузь і активно сприяє її розвитку.
Industry Leaders Magazine
Географічна гнучкість майнінгу Bitcoin також має велике значення. Операції з майнінгу Bitcoin не обмежені географією так, як традиційні галузі. Їх можна розміщувати у віддалених місцях, де є багато відновлюваної енергії, але обмежений доступ до центрів населення чи передавальної інфраструктури. Це робить їх ідеальними кандидатами для споживання енергії там, де традиційні галузі були б неможливі, стимулюючи розвиток чистої енергії у малозадіяних регіонах. Таким чином, майнери Bitcoin — це ринок, який приходить до джерела енергії, а не вимагає доставляти енергію до себе, разом із усіма супутніми витратами на інфраструктуру.
Майнінг Bitcoin створює потужний економічний стимул для розвитку відновлюваної енергетики, забезпечуючи стабільний попит на чисту енергію, допомагаючи стабілізувати мережі та підтримуючи розвиток інфраструктури в регіонах, багатих на відновлювані ресурси. Оскільки майнінгові операції дедалі більше переходять на відновлювану енергію, вони стають ключовими гравцями у глобальному переході до більш стійкого енергетичного майбутнього.
Ліквідація спалювання газу?
Використання відходів енергії, таких як спалювання природного газу, не лише економить кошти, а й зменшує екологічну критику. Спалювання відбувається, коли надлишковий природний газ (метан) спалюється на нафтових свердловинах через відсутність інфраструктури для його збору та продажу. За деякими дослідженнями5, метан утримує приблизно у 120 разів більше тепла, ніж CO2, тому його необхідно спалювати, ефективно перетворюючи на CO2. Однак спалювання не є 100% ефективним і все одно дозволяє метану потрапляти в атмосферу. Майнери Bitcoin можуть використовувати цю енергію для живлення своїх операцій, що зменшує викиди парникових газів від спалювання. Природний газ спалюється у генераторах для виробництва електроенергії, яка живить портативні майнінгові установки безпосередньо на місці свердловини.
Для нафтових компаній ця практика перетворює відходи на джерело доходу. Продаючи природний газ майнерам Bitcoin або організовуючи власні майнінгові операції, компанії можуть монетизувати газ, який інакше був би втрачений. Це робить процес видобутку нафти ефективнішим і прибутковішим.
Крім того, у міру того як уряди запроваджують суворіші екологічні норми, нафтовидобувники стикаються з дедалі більшим тиском щодо скорочення викидів. Збір і використання спаленого газу може допомогти компаніям дотримуватися екологічних законів і отримувати вуглецеві кредити, що робить це рішення привабливим не лише з економічної точки зору, а й з точки зору регулювання.
Crusoe Energy Systems — американська компанія, яка співпрацює з нафтовидобувниками для розгортання портативних майнінгових систем, що працюють на спаленому природному газі. До 2022 року Crusoe розгорнула понад 98 контейнерних дата-центрів на нафтових свердловинах у Північній Дакоті та Монтані.
Використовуючи ізольований природний газ, який інакше був би спалений, майнінг Bitcoin може зменшити шкідливі викиди метану у світі, створити додатковий дохід для нафтовидобувників і сприяти більш сталим енергетичним практикам. Цей метод перетворює екологічну проблему на можливість, демонструючи, як інновації у сфері майнінгу Bitcoin можуть поєднуватися з енергетичним сектором для досягнення як економічних, так і екологічних вигод.
4.1.6 Позитивна історія, що розвивається
Взаємозв'язок Bitcoin з енергетикою багатогранний і постійно змінюється. Майнінг Bitcoin піддавався критиці через високе енергоспоживання: деякі коментатори та екологи посилаються на дослідження, які показують, що енергоспоживання мережі дорівнює цілим країнам, а інші висловлюють занепокоєння, що енергетичні потреби галузі можуть посилити зміну клімату. Однак ця розповідь повністю ігнорує потенціал майнінгу Bitcoin відігравати конструктивну роль у переході до відновлюваної енергетики та підвищенні ефективності мереж.
Майнінг Bitcoin, з його унікальною потребою у дешевій та доступній електроенергії, дедалі більше поєднується з відновлюваними джерелами енергії. У регіонах, багатих на вітрову, сонячну чи гідроенергію, майнери можуть використовувати надлишкову або ізольовану енергію, яка інакше була б втрачена. Така динаміка допомагає підвищити економічну доцільність проектів відновлюваної енергетики, забезпечуючи стабільний попит на надлишкову електроенергію, особливо у непікові періоди.
Пошук ізольованої енергії є ключовим для майнерів Bitcoin з комерційної точки зору, оскільки це знижує витрати, підвищує екологічну стійкість і забезпечує стабільність роботи на нестабільному енергетичному ринку. Така стратегія не лише робить майнінг більш прибутковим, а й позиціонує галузь як ключового гравця у керуванні мережею та розвитку відновлюваної енергетики.
Майнінг Bitcoin пропонує рішення деяких ключових викликів, з якими стикаються мережі відновлюваної енергетики. Переривчастий характер сонячної та вітрової енергії створює нестабільність, оскільки виробництво енергії коливається залежно від погодних умов. Майнери Bitcoin, завдяки своїм гнучким і масштабованим операціям, можуть допомагати стабілізувати мережу, споживаючи надлишкову енергію під час її надвиробництва та зменшуючи споживання у періоди високого попиту. Цю здатність до реагування на попит вже використовують на ринках, таких як Техас, де майнери співпрацюють з операторами мереж для забезпечення стабільності.
Потенціал Bitcoin щодо ліквідації спалювання метану на нафтових родовищах — ще одна недооцінена перевага. Захоплюючи та використовуючи ізольований природний газ, який інакше був би спалений, майнери Bitcoin можуть допомогти зменшити шкідливі викиди метану, перетворюючи екологічно шкідливі відходи на цінний ресурс.
Екологічний контроль за майнінгом Bitcoin є очікуваним і навіть бажаним. Однак ця технологія дедалі більше демонструє унікальні можливості для просування відновлюваної енергетики та підвищення ефективності мереж.
У міру розвитку галузі тісніша співпраця з постачальниками відновлюваної енергії та операторами мереж допомагає майнінгу Bitcoin стати ключовим гравцем у глобальному переході до більш стійкого енергетичного майбутнього.
Bitcoin не марнує енергію. Він використовує марновану енергію.
Він активно стимулює нас шукати та використовувати величезні обсяги ізольованої або невикористаної енергії по всьому світу. І, будуючи більше електроенергетичної інфраструктури навколо цих джерел, людство та довкілля отримають користь на багато років уперед.
Примітки
- Bitcoin не марнує електроенергію, її використовують для безпеки, стаття, що описує, як електроенергія є основою моделі безпеки Bitcoin, Bitcoin Magazine, листопад 2015https://bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-doesn-t-waste-electricity-it-s-used-for-security-1446482572
- Майнери Bitcoin становлять 95% великих гнучких навантажень у Техасі, The Miner Mag, лютий 2024.https://theminermag.com/news/2024-02-29/bitcoin-mining-map-north-america-texas/
- Відсутність пропускної здатності мережі підвищує витрати на «марнований вітер» до £250 млн, Business Matters, березень 2025https://bmmagazine.co.uk/news/lack-of-grid-capacity-pushes-wasted-wind-costs-to-250m/
- Ісландія: несподіваний центр майнінгу Bitcoin, Industry Leader Magazine, вересень 2023https://www.industryleadersmagazine.com/iceland-the-unlikely-bitcoin-mining-hub/
- Чому метан є потужнішим парниковим газом, ніж вуглекислий газ? Climate Portal, грудень 2023.https://climate.mit.edu/ask-mit/what-makes-methane-more-potent-greenhouse-gas-carbon-dioxide
- Компанія з утилізації газу для майнінгу Bitcoin Crusoe купує конкурента Great American Mining, Data Center Dynamics, жовтень 2022https://www.datacenterdynamics.com/en/news/bitcoin-flare-firm-crusoe-buys-rival-great-american-mining/