Бесплатный майнинг и источники возобновляемой энергии — как это работает
Больше всего майнеры расходуют на потребление электроэнергии. Чем больше задействовано устройств, тем больше нужно ферме электричества. Оригинальное решение предполагает использование возобновляемых источников энергии. Насколько это реально и востребовано майнерами?
ГЭС и АЭС, которые работают с профицитом
В сентябре 2017 года Минприроды Российской Федерации выступило с инициативой использования только возобновляемых источников энергии для майнинга криптовалют. По мнению министра С. Донского, это должно снизить вредное воздействие майнинга на экологию регионов. В качестве примера он привел сибирские и дальневосточные ГЭС, работающие с профицитом электроэнергии.
Гидрогенерация действительно является экологичным, наиболее эффективным и стабильным с практической и экономической точек зрения источником электричества, в отличие от энергии солнца и ветра. На ГЭС выработка энергии происходит постоянно, в режиме 24/7, независимо от природных факторов (иногда влияет полноводность рек). Например, все ГЭС в Сибири генерируют мощность более 20 ГВт, при этом они загружены всего на 45%. А все известные криптовалюты требуют не более 1 ГВт. Выработка электроэнергии на российских станциях составляет более 1 млрд кВт*ч/год.
В России существуют некоторые проблемы с подключением крупного майнингового кластера непосредственно к ГЭС. Во-первых, подключиться можно через подстанции, но в этом случае нужно договариваться с местными организациями о такой возможности. Во-вторых, договор заключается с оператором Единой энергосистемы, а тот в обязанностях указывает предоставление электричества в соответствии с тарифом. При этом не детализируется, откуда будет поступать электроэнергия — с профицитной ГЭС или местной угольной электростанции и насколько обоснованно применение льготного тарифа.
Несколько по-иному реализовано подключение в Австрии или Грузии. В Альпах обосновался проект HydroMiner, планирующий разместить контейнеры для майнинга возле местной ГЭС. Стоимость электроэнергии в горах в среднем на 85% ниже, чем в ЕС. В настоящее время арендованы две ГЭС, а первые контейнеры размещены в неиспользуемых помещениях станции, что экономит средства на проведение ЛЭП и аренду площадей.
В Грузии расположены около двух десятков гидроэлектростанций (включая те, что находятся в Южной Осетии и Абхазии). Все они являются не слишком мощными (от 120 до 400 млн кВт*час), но действующими. Тарифы для майнеров местами сохраняются на уровне 1 RUB за 1 кВт. У одной из ГЭС располагается крупнейший пул BitFury. Локация выбрана в первую очередь из-за благоприятного инвестклимата и низких тарифов на электричество.
Недавно стало известно о массовой миграции майнеров в китайскую провинцию Сычуань. Хотя власти негативно относятся к криптовалютам, но поддерживают блокчейн и к тому же в КНР расположены все крупнейшие производители майнинг оборудования. Работающие с профицитом местные ГЭС решили предоставлять майнерам избытки электричества за малые тарифы. В противном случае оно всё равно сбрасывается и расходуется неэффективно.
Разновидностью майнинга с ГЭС является добыча с использованием энергии атомной электростанции. О таких проектах упоминалось в связи со вводом в эксплуатацию Белорусской АЭС и завершением строительства ЛАЭС-2. На базе Ленинградской АЭС, в частности, собирались построить технопарк, на котором в том числе занимались бы и майнингом криптовалют. Однако учитывая, что непосредственно площади АЭС часто имеют особый пропускной и охранный режим, там не всегда допустимо размещение оборудования сторонних организаций. При этом стоимость электроэнергии в местах расположения АЭС часто выше, чем в других регионах и для майнеров всё равно нужен особый льготный тариф.
Напрямую подключиться к АЭС также проблематично. В любом случае нужно задействовать ресурсы электросетевых компаний, что повлияет на стартовые вложения. Возможно, ситуация изменится после определения правового статуса майнеров и утверждения новых тарифов на электроэнергию для них.
Солнечные панели для майнинга
Второй очевидный источник бесплатной электроэнергии — это Солнце. В некоторых регионах Австралии, Африки, Аравийского полуострова и США годовая инсоляция достигает колоссальных значений. Впрочем, мест для размещения солнечных панелей достаточно и в России. В частности, для круглогодичного использования при продолжительности солнечного сияния более 2 000 часов в год подходят Новороссийск, Астрахань, Волгоград, Омск, Иркутск, Хабаровск и т. д.
Однако здесь всё несколько сложнее, чем в случае с ГЭС. Оборудование для майнинга довольно прожорливое. Например, один ASIC S9 потребляет 988 кВт в месяц и обеспечение электричеством требуется круглосуточно (ГЭС такую возможность предоставляет). При этом нужно учесть, что для использования солнечной энергии нужна инфраструктура: солнечные панели, инверторы, АКБ, средства защиты, контроллеры. Система мощностью 5 000 Вт более-менее приличной комплектации обойдётся примерно в 10 тыс. долларов.
На эффективность работы солнечных панелей оказывают влияние несколько факторов. Это и общая площадь задействованных панелей, и угол падения солнечных лучей, и продолжительность светлого времени суток, и КПД всех элементов установки. Недаром солнечные фермы называют «полями» из-за того, что они занимают много места. Чем острее угол падения солнечных лучей, тем меньше мощность, вырабатываемая панелями. В пасмурную погоду мощность установок снижается в 15-20 раз, а лёгкие облака и дымка снижают эффективность в 2-3 раза. «Рабочий день» батарей длится 7-8 часов. Конечно, летом световой день длится дольше, но на утренние и вечерние часы приходится лишь 20-30% от общего объёма выработки. 70% энергии вырабатывается с 9 утра до 16 вечера. КПД установок также невысокий и не превышает 20%.
При усреднённых значениях описанная нами выше система мощностью 5 кВт в течение летнего месяца выдаст около 1 050 кВт*ч. Этого едва хватит для бесперебойной работы одного ASIC майнера в течение 30 дней. Мы взяли идеальную ситуацию в условиях абсолютного лета, с режимом слежения за солнцем и отсутствием неожиданностей в виде пасмурных дней. При смене времен года нужно иметь хотя бы 30% запас мощности. Также стабильность обеспечения электроэнергией будет зависеть от качества оборудования, количества АКБ (нужно, чтобы они накапливали хотя бы суточный запас потребления). Не стоит забывать, что 5 кВт панель обеспечит электричеством только один ASIC в идеальных условиях, а для других устройств и тем более освещения дома понадобится целое поле из солнечных панелей.
Для поля нужно пространство. Найти такое в городе сложно, поэтому придётся искать массив за пределами крупных городов. Там возникает другая проблема — отсутствие стабильного скоростного Интернета. А значит нужно что-то придумывать с инфраструктурой и в этом случае. Словом, хотя электричество и будет бесплатным, но вначале потребуется окупить всю сеть и, возможно, вспомогательное оборудование, приобретённое на случай перебоев с энергоснабжением, а лишь затем получать профит.
Ветрогенераторы в майнинге
Ещё одной бесплатной стихией является ветер. Ветряные турбины также могут генерировать электроэнергию «из воздуха» (в данном случае в буквальном смысле). Но насколько эффективно?
Отметим, что ветер и его направление является ещё более переменной величиной, чем солнце. Его трудно прогнозировать даже в разрезе недели, поскольку сила и продолжительность ветров могут меняться. И здесь снова приходится учитывать непостоянство выработки электричества. Возможно поэтому среди майнеров подобное точно не станет популярным.
Привлечь внимание к использованию ветряков в майнинге попытался житель Швеции Оливер Джулиан. Его криптовалютный проект Harvest состоял из трёх элементов: компьютера, мини-ветряка мощностью 700 Вт и двух батарей ёмкостью по 150 Ач. Джулиан добывал Zcash при помощи видеокарты GeForce GTX 1080 Ti. Аккумуляторы позволяли запасать энергию на случай штиля и, как утверждает Джулиан, серьёзных проблем с бесперебойным майнингом не возникало.
Возможно, для добычи альткоинов при майнинге на видеокартах такой способ и подойдёт. Но для одного ASIC S9 потребуется один ветрогенератор мощностью 5 кВт при минимальной скорости ветра 2 м/c, а номинальной — 10 м/с. В месяц такое устройство в идеале выдаст 1 100 кВт при средней скорости ветра 6 м/с. В комплекте к такому устройству рекомендуют 20 батарей ёмкостью по 150 Ач каждая. Стоит такой «пропеллер» около 5-7 000 USD в зависимости от производителя, без учёта аккумуляторов, инвертора и пр.
До того как купить оборудование для майнинга криптовалют и перед установкой ветровой электростанции потребуется выполнить комплекс изыскательских работ. Вначале потребуется изучить характеристики ветра на местности. Для этого понадобятся специальные приборы — анемометры. Их устанавливают на высоте от нескольких до десятков метров над землёй и изучают направление и скорость ветра в данном месте в течение двух-трех лет (!). Конечно, может повезти и карта ветров уже будет составлена метеослужбой. К тому же, для домашних майнеров не совсем подходит решение в виде простого ветряка, поскольку их нужно устанавливать на возвышенности или в сочетании с мачтой. Это связано с тем, что скорость ветра растет с высотой над уровнем моря.
В ряде стран приняты свои нормы по установке ветрогенераторов. Например, в ЕС шум от работающих ветрогенераторов не должен превышать 45 дБ днем и 35 дБ ночью. Также они должны находится не ближе 300 метров к жилым домам. Поэтому для размещения ветрогенераторов выбирают не задействованные в хозяйственной деятельности земли — в пустынях, горах, прибрежных районах. А там, по аналогии с солнечными панелями, могут возникнуть проблемы с Интернетом.
Экологически чистый майнинг
Источники бесплатного электричества пока можно рассматривать скорее как дополнение к основным ресурсам. Хотя ГЭС и АЭС являются стабильными и постоянными поставщиками электроэнергии, подключиться к ним напрямую непросто. В свою очередь, солнечные панели и ветрогенераторы являются экологически чистыми агрегаторами, без вредных выбросов в окружающую среду. Но они не отличаются постоянством и требуют дополнительных вложений в инфраструктуру.
Трудно применить к майнингу и совсем экзотические способы добычи электричества. Например, энергию приливов и отливов. Наиболее яркий пример этой технологии — приливной электрогенератор в заливе Фанди (Северная Америка). Конструкция высотой с пятиэтажный дом и весом около 1 000 тонн генерирует 2 МВт электроэнергии, чего достаточно для 500 домохозяйств. Стоимость такой установки просто заоблачная и для средних и крупных майнеров неподъёмная.
Однако есть решения, которые делают процесс майнинга если не экологически чистым, то по крайней мере дружелюбным по отношению к окружающей среде. К ним относится, например, иммерсионное охлаждение. В этом случае оборудование размещается в диэлектрической жидкости-теплоносителе. Отсутствует необходимость в перекачивании значительных воздушных масс, организации инженерных коммуникаций и кондиционировании, пропадают шум и пыль. Единственным побочным продуктом, который выделяет оборудование для майнинга на иммерсионном охлаждении остаётся тепло. Его, кстати, можно направлять на отопление, в производственные помещения и для иных нужд, где нужен подогрев. Фактически, в распоряжении пользователей оказывается замкнутая система, минимизирующая негативное влияние на окружающую среду. Утилизировать теплоноситель нужно раз в несколько лет (и сделать это не сложнее, чем с отработанным маслом), а остальное — это долговечные материалы, не теряющие своих качества даже при круглосуточной эксплуатации майнингового оборудования.
Примером такого экологически позитивного решения является оборудование для майнинга BiXBiT. Она представляет собой однофазную модульную масштабируемую установку на иммерсионном охлаждении, предусматривающую полезную утилизацию выделяемого тепла. Если по какой-то причине утилизация не требуется или нужна не в полном объёме, то тепло отводится в окружающую среду при помощи сухой градирни. Конструктивно предусмотрен вариант охлаждения проточной водой. А теплую воду можно использовать для наполнения бассейна или разведения теплолюбивых рыб.
Наше решение подходит как для мелких, так и для средних и крупных майнеров. Поскольку установки мобильны и представляют собой ячейку, стойку или ISO контейнер, их можно размещать в непосредственной близости от вспомогательных источников альтернативной энергии. Наши установки занимают минимум пространства, при этом плотность размещения оборудования в 2-3 раза выше, чем у аналогичных систем на воздушном охлаждении.
Связывайтесь с менеджерами, чтобы получить подробную информацию о нашем продукте и его возможностях!
