摘要：人们已经确定了美国比特币挖矿的两个关键短期机会：第一，作为高度可预测和可扩展的需求响应资产；其次，为独立发电商和公用事业公司生产的廉价、未充分利用的电力提供额外需求。

   由于该过程消耗大量电力，比特币挖矿*经常成为头条新闻。但它有机会支持能源转型。
　　
　　人们已经确定了美国比特币挖矿的两个关键短期机会：第一，作为高度可预测和可扩展的需求响应资产；其次，为独立发电商和公用事业公司生产的廉价、未充分利用的电力提供额外需求。
　　
　　1.用于需求响应的比特币
　　
　　比特币不是电池
　　
　　在Union Square Ventures的Nick Grossman最近发表的一篇文章和Aker的一封投资者信函中，比特币挖矿被比作电池。在这两种情况下，比较都被用来说明比特币采矿可以帮助能源转型的方式。虽然这个类比简单有力，但并不准确。
　　
　　像电池一样，比特币挖矿可以随着时间的推移改变需求并充当能源负载。然而，比特币矿无法储存和放电。事实上，改变采矿需求实际上需要关闭计算机。比特币挖矿的真正潜力在于通过需求响应减少负载。
　　
　　比特币挖矿与传统需求响应有何不同？
　　
　　比特币矿场的大部分负载与系统和计算能力的冷却有关。从历史上看，关闭供暖、通风和空调(HVAC)系统、减少工业负荷和转移运营一直是需求响应计划的支柱。
　　
　　有鉴于此，比特币挖矿与其他工业负载的需求响应有何不同？
　　
　　•规模化速度
　　
　　德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)2020年年度需求响应报告强调了数据中心的三个新注册，以作为可控负载资源参与辅助服务。与此同时，来自Lancium和MP2（壳牌公司）的一份新闻稿称，他们是第一个在ERCOT注册的仅加载可控加载资源。100MW的容量可以参与多个市场，包括由ERCOT指导的频率稳定非旋转储备。
　　
　　使用剑桥比特币电力消耗指数的数据，人们估计2021年3月美国各地比特币矿的峰值需求为1.2GW，每年使用9.6tWh。**相比之下，人们估计2020年参与需求响应计划的所有资产构成32.9吉瓦。如果比特币和其他加密货币继续按照历史趋势增长，这些数据中心可能会显着增长，从而产生数十吉瓦的新需求。
　　
　　•可靠性和可预测性
　　
　　虽然规模很重要，但它本身并不足以改变电网运营商对比特币矿工需求响应服务潜力的看法。可靠性和可预测性也是关键：如果电网运营商拥有高度可预测、可靠、可扩展的负载，他们可以像峰值电厂一样使用这些资产来管理峰值需求。此外，它们可用于以当前需求响应资源不可行的方式在可再生能源限电事件期间增加需求。　　
　　就上下文而言，加州独立服务运营商强调，在2020年8月的轮流停电期间，“用于满足资源充足性要求的约三分之一的需求不可用”。
　　
　　那么，是什么让比特币挖矿在需求响应方面比传统资产更可靠？人们确定了比特币挖矿的三个特征，可以使其比传统的需求响应工业流程更加可靠和可预测：
　　
　　•对电价激励的敏感性
　　
　　能源成本可能占比特币矿场运营费用的80%以上，因此与其他工业客户相比，它们通常对电价更为敏感。例如，如果电价在下午高峰期间突然飙升，这可能会激励比特币矿场暂时关闭运营。
　　
　　•24/7全天候运营
　　
　　电力系统运营商需要灵活的资源以24/7全天候可用，而不仅仅是在工作时间内运行的工业负载，正如德克萨斯州最近发生的事件所表明的那样。由于比特币矿场全天候运行，因此可以在一天中的任何时间使用它们来减少负载，例如在突然的寒流或晚高峰期间。
　　
　　•非时间敏感计算
　　
　　传统数据中心已经在探索提高或降低计算能力以与可再生能源发电保持一致：例如，谷歌正在改变何时完成其非时间敏感计算以与可再生能源发电保持一致。由于挖掘新币的概率性质，比特币挖掘的计算类似于非时间敏感计算；无论挖矿算法是在白天还是半夜运行，它都是有效的可替代的，这提供了灵活性。
　　
　　例如，Layer1在2020年夏季使用他们的数据中心进行需求响应事件，并宣布与开采新比特币相比，利润为700%。MP2和Voltus等需求响应提供商正在寻找新客户，而多家比特币矿业公司正在提出节约论点，包括Layer1、Lancium和Seetee（Aker的一个部门）。
　　
　　人们看到了比特币挖矿的第二个重要机会，可以为廉价、搁浅的一代提供额外的负担。
　　　　
　　2.未充分利用一代的比特币
　　
　　一个未开发的机会？
　　
　　正如人们提到的，比特币矿与电池不同。他们不是储存电力，而是消耗大量电力。因此，人们看到了比特币挖矿的第二个重要机会，可以为廉价的搁浅发电提供额外的负载。
　　
　　电价对其运营费用的重大影响已经使比特币矿场转移到太平洋西北部以获得廉价的水电，并转移到德克萨斯州以获取廉价的风能和天然气。这引发了很多关于比特币采矿的有价值的承购协议的潜力的讨论，以促进新的可再生能源的发展。然而，人们尚未确定在美国取得成果的个别太阳能或风能项目：PloutonMining已于2019年在加利福尼亚宣布了一个10兆瓦太阳能加储能项目，用于比特币开采，但它们已不再运行.
　　
　　人们与行业参与者的讨论表明，15年的电力购买协议(PPA)与比特币矿工的时间范围不一致。从这个合同长度的角度来看，比特币成立于2009年1月，仅在12年前。随着新参与者加入网络，挖矿的波动性和难度增加阻碍了此类长期合同。
　　
　　开拓性项目
　　
　　尽管存在障碍，人们还是追踪了三个受益于美国比特币开采的独立发电来源。这些项目以低于0.03美元/千瓦时的价格提供电力，远低于美国比特币矿的中位数价格，仅略高于美国平均零售价的三分之一。这些例子说明了比特币矿工可以在哪些方面支持额外的太阳能和风能项目。
　　
　　2019年，Crusoe、EZBitcoin等宣布开发可部署在石油和天然气开采现场的移动数据中心。这些单位使用天然气，否则这些天然气会被燃烧以产生廉价的计算能力。Crusoe拥有30多个移动设备，主要在北达科他州、蒙大拿州和怀俄明州运营，预计到2021年底容量将超过40兆瓦。人们听说这些系统的电力成本估计因站点而异，范围从0.02美元到0.05美元/千瓦时。如果石油和天然气公司在其传统业务之外探索比特币开采作为一种不相关的收入来源，人们也不会感到惊讶。
　　
　　同年，纽约Greenidge Generation宣布安装加密货币数据中心，以增加天然气工厂的发电收入。该发电厂通过帝国管道系统位于美国一些价格最低的管道天然气上。它目前以0.022美元/千瓦时的价格为比特币挖矿提供19兆瓦的电力。该中心有潜力扩大到使用106兆瓦的发电容量。该公司计划到2025年在更多发电厂中扩展到至少500MW的比特币矿机。
　　
　　2020年10月，马拉松专利集团宣布计划在蒙大拿州哈丁发电站的119兆瓦燃煤电厂建设一个37兆瓦的比特币矿。根据五年的PPA，该矿将以0.028美元/千瓦时的价格获得电力。Digital Power Optimization和Sangha Systems等初创公司也计划在发电厂集成比特币挖矿。
　　
　　下一步是什么？
　　
　　虽然比特币挖矿算法的设计将矿工推向最便宜的电力，但时间范围是一个关键问题——正如马拉松的五年PPA和克鲁索系统的移动性所表明的那样。随着可再生能源越来越多地提供更短的购电协议、利用对冲协议和商尾风险，这种情况正在发生变化。人们预计大型太阳能和风能项目将从与比特币矿场签订的5到10年承购合同中受益，以降低商业风险。比特币挖矿并非旨在实现能源转型，但其某些功能可能会改变能源价值链。
　　
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　　编辑：Harris