ビットコインマイニングは風力発電所の余剰エネルギーを収益化できる可能性がある

ビットコイン (BTC ) マイニングは、その膨大な電力消費のために長らく批判されてきました。これは、分散型ネットワークがプルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサスメカニズムを使用してブロックチェーンを保護しているためです。

PoWでは、他のマイナーと競って複雑な暗号パズルを解くために、特化したコンピュータで大量の計算能力が必要です。ビットコインに関連する環境コストは膨大で、この問題は大きな注目を集めています だけでなく¹において 研究コミュニティしかし もで 主流メディア。

しかし、見落とされがちなのは、この物語が不完全であることを示唆する研究が増えていることです。 研究者、グリッドオペレーター、エネルギー企業は、ビットコインマイニングの独自に柔軟な需要が、余剰の再生可能エネルギーを捕捉し収益化するのにどのように役立つか、そしてそれがグリッドに新たな負荷をかけずに実現できるかをますます探求しています。

供給過剰や送電線不足のために、消費者に届けられない再生可能電力が増加しています。

新しい 査読付き研究²は、アイルランドの電力市場に焦点を当て、ビットコインマイニングが単なるエネルギー消費者ではなく、余剰発電を収益化しクリーンエネルギープロジェクトの経済性を向上させる実用的なツールであることを示唆しています。

モデル化された100MWのアイルランド風力発電所において、20MWの最新世代マイニング設備が年間のディスパッチダウンエネルギーの大部分を吸収し、システム全体の収益を約3分の1増加させました。

これらの発見は、ビットコインマイニングに対するより微妙な見方を支持しています。適切な条件下では、単にグリッドに負荷を加えるのではなく、再生可能プロジェクトの経済性を向上させる柔軟なデジタル需要として機能し得ます。

ビットコインのエネルギー論争と業界の対応

時価総額1.26兆ドルで世界最大の暗号通貨であるビットコインは、中央銀行や決済処理業者といった第三者仲介者のような集中型権限なしにデジタル通貨として機能します。

暗号技術で保護されたビットコインは、世界中のユーザーがインターネット上で直接価値の送受信を可能にします。一方、取引は分散型の公開台帳に永続的かつ透明に記録されます。

この暗号通貨は2100万BTCという限られた供給量しかなく、希少なデジタル資産として価値の保存手段として非常に魅力的です。

すでに2000万BTC以上が存在しますが、最後のビットコインは2140年まで採掘されません。それは正しく: 供給量の95.45%が採掘されるのにわずか2年未満で、残りの4.55%は1世紀以上かかります。 これは、ビットコインの組み込みハルビングメカニズムにより、4年ごとに新しいブロックの採掘報酬が半減するためです。

マイナーに支払われるブロック報酬が新しいBTCの流通を生み出します。マイナーは、取引ブロックの検証に成功した際に、一定量の新規発行BTC（現在はブロックあたり3.125BTC）と取引手数料を報酬として受け取ります。

取引は、コンピュータが複雑な暗号パズルを解く「マイニング」と呼ばれる資源集約的なプロセスを通じて検証されます。

このマイニングは、ケンブリッジ大学のCBECI推計によると、現在、世界で年間約150〜180テラワット時の電力を消費しており、これは中規模国のエネルギー消費に匹敵します。

これらの数値は、ビットコイン批判者によってネットワークを環境負債とラベル付けする根拠として利用されています。主要な暗号通貨として、グローバルな金融ネットワークへ拡大して以来、エネルギー使用に対する批判に直面しています。

主な批判は、ビットコインの高いエネルギー需要が炭素排出を増加させ、電力価格を上昇させ、限られた電力資源を家庭や企業と競合させる点にあります。

実際、初期の頃はビットコインのエネルギー需要の多くが、最も安価で入手しやすい電力で賄われていました。つまり、マイナーは非再生可能な化石燃料から生成された電力を利用していたのです。

例えば、ビットコインの世界的なハッシュレートの大部分はかつて中国の新疆や四川など、安価な石炭電力に依存する地域に集中していました。その後、カザフスタンではマイナーが流入し、老朽化した石炭中心の電網に負荷がかかり、地域的な停電と政府の取り締まりにつながりました。

しかしそれは過去の話であり、現在は違います。

過去数年間でマイニング業界は大きく変化しました。批判を無視するのではなく、マイナーはビットコインのエネルギープロファイルの改善に注力しています。

マイナーは、豊富な再生可能エネルギー資源、余剰水力発電、燃やされるはずだったフレアガス、その他経済的に有効な代替手段がないストランドエネルギーなどの場所を求めています。

ストランドエネルギーとは、利用可能であるものの、インフラ制約、送電制限、または地理的孤立のために効率的に輸送または販売できず、使用できない電力を指します。

さらに、カットバックされた再生可能エネルギーがあります。これは、電網が追加供給を吸収できないため、風力や太陽光発電所が発電しないよう指示される電力を指します。

マイナーはここで大きな助けとなっています。ビットコインマイニング機器は数秒でオンオフでき、損傷や生産ロスがありません。さらに、電力とインターネット接続だけで動作するため、ビットコインマイニングは未使用のエネルギーを消費できる高度に柔軟な負荷としてますます評価されています。

これにより、ビットコインがエネルギーを消費するかどうかの議論から、どのタイプのエネルギーを消費するかという議論へとシフトしました。

約1年前に発表されたケンブリッジ・デジタル・マイニング産業レポートによると、ビットコインマイニングの電力の半数以上が現在はゼロエミッション源から供給されており、2022年の37.6%から増加しています。この増加は水力、風力、原子力によるものです。

水力や風力などの再生可能エネルギーの比率は42.6%に達し、原子力が9.8%を占め、持続可能エネルギー源の合計は52.4%となっています。最大のエネルギー源は天然ガスで38.2%で、2022年の25%から増加し、石炭は36.6%からわずか8.9%に減少しました。

この新たな現実は、ビットコインマイニングの全体的な影響が、主にマイニング負荷の所在地、消費する電力の種類、そして運用されるシステム条件に依存することを示しています。

電網の観点から見ると、特定の場所に限定されない大規模で柔軟な電力負荷であり、これだけでマイニングがエネルギーシステムにとって良いか悪いかは判断できません。

制約された電網がある地域で稼働するマイニング施設は、追加の需要源として機能し、企業や家庭と限られた電力を争い、価格を押し上げ、他の用途を圧迫する可能性があります。また、マイニングが化石燃料発電に依存すると、排出量が増加します。

しかし、風力や太陽光発電所のメーター裏に設置されたマイニング施設は、カットバックされるはずの電力やマイナス価格で販売されるはずの電力を消費し、他者が欲しがらない電力を収益化しています。

このように、マイニングは他に需要家がいないストランドまたは余剰エネルギーの「最後の買い手」として機能できますが、実際に持続的な余剰が存在する場合に限ります。

従来の電力消費者を置き換えるのではなく、ビットコインマイニングは、電力がカットバックされる期間に再生可能プロジェクトに追加の収益源をもたらすことができます。

同じ技術が異なる場所で導入されると、電網に対して全く異なる結果を生むことは明らかです。これが、ビットコインのエネルギー影響についての包括的な主張がどちらにせよ誤解を招く理由です。

また、ビットコインマイニングは消費するテラワット時数だけで評価すべきではない理由でもあります。重要なのは、マイニングが良いか悪いかではなく、この特定の負荷が何を置き換えているか、そしてその電力が本来どうなっていたかです。

エネルギー経済学研究：アイルランド風力発電所における共同設置ビットコインマイニング

この新しい研究は、アイルランド・アスロン大学アスロンキャンパスのポリマー・機械工学部のM. SarneckiとN. Burkeによって執筆され、再生可能エネルギーのカットバックに直面している風力発電所の経済性を共同設置ビットコインマイニングが改善できるかどうかを検討しました。

この研究は、カットバック問題が深刻で悪化しているアイルランドに焦点を当てています。

例えば、2024年には利用可能な風力発電の10%以上がディスパッチダウンされました。この1.3TWh相当の発電容量は、需要不足ではなく送電網が受け入れられないために停止指示が出されました。

2014〜2016年の約4〜5%から、2025年までにすでに11.4%に上昇しており、再生可能エネルギーの導入が送電投資を上回り続ける中で安定する兆しは見られません。

公開されている2024年の時間別風力と価格データを使用し、研究者は100MWのアイルランド風力発電所をモデル化し、異なるマイニング容量とハードウェア世代を含む6つのシナリオを評価しました。具体的には、0〜90MWの規模で共同設置ビットコインマイニングと組み合わせ、最新世代のASICハードウェア（16 J/TH）と旧世代の非効率的なレガシーハードウェア（98 J/TH）の両方をシミュレートしました。

研究は、最新世代のASICハードウェア（16 J/TH）を20MW設置した場合、年間ディスパッチダウンエネルギーの約83%を吸収し、発電所の総収益を32%増加させ、実効容量係数を29%から32%に改善することを発見しました。

マイニング容量を30MWに拡大すると、ディスパッチダウンの吸収率は約93%に増加しました。 しかし、このポイントを超えると、マイニングの利用率が低下し、投資回収期間が長くなるため、収益は逓減することが研究で示されました。

重要なのは、レガシーのマイニングハードウェア（98 J/TH）は2024年のすべてのシナリオで経済的でないことが判明し、ハードウェア効率がカットバック機会と同等に重要であることが強調されました。

この研究は、BTC価格が主要な要因であるという一般的な仮定に挑戦し、ハードウェア効率が主要な決定要因であることを示しています。投資の実現可能性は、ビットコイン価格の成長と世界的なネットワークハッシュレートの成長との差に大きく依存します。

価格とハッシュレートが同様の速度で成長すれば、電力単位あたりのマイニング収益は比較的安定します。重要なのは、価格成長が同じ収益に対する競争を上回っているかどうかです。

研究は、他のマイナーが制約された高カットバックサイトに参入し同じカットバックエネルギーを争う前に、最初に動く者が最良の経済性を獲得すると示唆しています。

研究によれば、より包括的な見方として、共同設置マイニングは供給側柔軟性メカニズムとして機能します。すべての電力を電網に輸出する代わりに、風力発電所はカットバックされた発電を現場のマイニングに転用し、マイニング収益が輸出価値を上回る場合に未補償のカットバックを即時の送電網強化を必要とせずに生産的な経済活動に変換できます。

ただし、著者らは、彼らの発見は予測的ではなくシナリオ固有であり、2024年のアイルランド市場条件下での決定論的モデリングに基づいていることを強調しています。

全体として、ディスパッチダウン率が高いサイトは「ビットコイン価格条件の幅広い範囲で正の回収を実現し、アイルランド送電網で最も制約のあるノードに共同設置をターゲットにすることを支持する」と研究は述べています。「システムレベルでは、共同設置の柔軟需要が、強風期のシステム全体のカットバックと局所的な送電制約というディスパッチダウンの両方の要因に対処し、物理的なネットワーク強化や規制上の補助金を必要としません。」

さらに、結果は計算需要がバッテリー、水素製造、送電拡張を補完し、より広範な再生可能エネルギー統合戦略の一部となり得ることを示唆しています。

この種の共同設置需要応答は、現在アイルランドのグリッドコードでは別個のカテゴリとして認識されておらず、実際の導入には新たな規制枠組みや安全策、例えば風力出力をマイニングに転用できる上限や容量報告の閾値などが必要であり、これらが整備されて初めて利益が完全に実現できるでしょう。

アイルランドではまだ採用されていませんが、世界の他の地域ではすでに実施されています。例えば、テキサス州では、いくつかの風力・太陽光プロジェクトが、恒久的な送電接続や長期契約が利用可能になる前に、事前商業化ビットコインマイニングを利用して電力を収益化しています。

この最新研究で引用された調査によれば、テキサス州の32の風力・太陽光プロジェクトがビットコ