비트코인(PoW) 채굴 에너지 소비

TLDR: 비트코인 채굴은 현재 전 세계 에너지 소비의 ~0.1%를 사용합니다. 경쟁적인 성격과 고유한 속성으로 인해 비트코인 채굴은 채굴자들이 가장 저렴한 에너지원이 있는 지역에서 작업을 시작하거나 재배치하게 합니다. 이를 통해 광부는 수요가 낮고 그리드에 있지 않으며 일반적으로 낭비되는 에너지 소스를 사용할 수 있습니다. 마지막으로, 에너지 생산자와 비트코인 채굴자 간의 파트너십은 에너지 인프라를 강화하고 수익성이 없는 재생 에너지 투자를 수익성 있게 만들 수 있는 기회를 제공합니다. 이는 국가 및 글로벌 에너지 소비 목표의 영향을 더 많이 받습니다.

참고: 이 문서의 목적은 10개 이상의 소스에서 콘텐츠를 요약하는 것입니다. 누군가 비트코인 에너지 소비에 대해 묻는다면 참고할 수 있는 좋은 자료가 되길 바랍니다. 비트코인 채굴 에너지 소비 토끼굴에 대해 더 자세히 알아보려면 아래 소스를 검토하는 것이 좋습니다!

소개

비트코인 채굴은 일반적으로 비트코인 채굴 에너지 소비를 국가나 대기업의 에너지 소비와 비교하여 상당한 양의 에너지를 소비한다는 비난을 받아왔습니다. 비트코인 채굴은 에너지 소비가 많기 때문에 소비자의 전기 가격을 높이고 많은 탄소 발자국을 필요로 하며 지역 사회 내에서 환경 문제를 일으키고 있습니다(예: 뉴욕의 Seneca Lake 난방). 비트코인이 계속해서 살아남는다면 에너지 소비는 계속 증가할 것이며 이는 지구 온난화의 위협이 될 수 있습니다. 그리고 어쨌든 비트코인의 요점은 무엇입니까? 트랜잭션당 에너지 사용은 지붕을 통해 이루어지므로 낭비입니다!

이 기사에서는 비평가들이 비트코인 채굴에 대해 잘못 알고 있고 에너지 인프라와 환경에 대한 잠재적인 장기적 이점을 고려하지 않는다는 것을 설명하기 위해 위에서 언급한 주장에 대한 맥락을 제공할 것입니다.

글로벌 에너지

2019년에 세계는 173,000TWh(테라와트시)의 에너지를 생산했습니다. 이 기간 동안 전 세계 에너지의 약 33%가 낭비된 것으로 추정됩니다. 한편, 비트코인 채굴은 약 120-140 TWh.A, B를 소비했습니다.

비트코인 채굴은 매우 적은 양의 글로벌 에너지를 소비합니다.

에너지 소비 비교

비트코인은 우크라이나와 노르웨이를 포함한 많은 국가가 소비하는 것보다 더 많은 에너지를 소비합니다.C 이 말은 터무니없이 들립니다. 비트코인이 어떻게 그렇게 많은 에너지를 소비할 수 있습니까!? 이것을 고려하지 않고 비트코인 채굴 에너지 소비를 다른 국가의 에너지 소비와 비교하는 것은 기만적입니다. Google, Netflix, Facebook 및 Amazon과 같은 대규모 온라인 플랫폼은 모두 국가가 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 사용합니다. 더 놀랍게도, 크루즈 산업, 크리스마스 조명, 가정용 건조기 및 개인용 제트기는 국가가 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 사용합니다.B 금 채굴에는 131TWh의 에너지가 필요합니다.D 추가 컨텍스트를 위해 아래 두 차트에서 더 많은 비교를 볼 수 있습니다.

출처: Cambridge Bitcoin 전력 소비 지수C

출처: Nic Carter, Demystifying BitcoinE

비트코인 채굴은 일부 국가에서 소비하는 것보다 더 많은 에너지를 소비합니다. 그러나 비평가들은 맥락을 제공하지 않고 다른 많은 가전 제품, 계절 전통, 산업 및 회사도 이러한 국가가 소비하는 것보다 더 많은 에너지를 소비한다는 사실을 경시합니다.

전기요금

비트코인 채굴은 경쟁이 치열하여 채굴자들이 가장 저렴한 전기를 찾도록 합니다. 수익성 있는 광부는 세계 평균(~14 센트/KWh), 이상적으로는 5센트/KWh 이하보다 훨씬 저렴한 에너지를 필요로 합니다. 낮음) 구매자. 비트코인 채굴에는 채굴자가 이 저렴한 에너지를 찾을 수 있도록 하는 고유한 속성F이 있습니다.

1. 위치 독립적: 광부 하드웨어는 쉽게 이동할 수 있으며 인터넷 연결 또는 셀룰러 데이터만 있으면 됩니다. 이를 통해 광부는 생산자가 그리드에 연결되기 전에 재생 에너지 생산자 근처에 설치하고, 그리드 외 에너지(예: 플레어링)를 사용하고, 그렇지 않으면 축소된 에너지를 사용할 수 있습니다.

   1. 예: 중국에서 광업이 금지되기 전에 광부들은 계절에 따라 지방을 이동하여 쓰촨 지방에서 저렴한 수력 발전을 사용했습니다.

2. 유연한 로드 : 잠재적으로 수익성이 없거나 서류상으로 수익성이 낮지만(나중에 자세히 설명), 마이닝 다운타임은 서버 팜과 같은 비즈니스 운영에 치명적이지 않습니다. 일부 하드웨어는 전원을 끌 수 있는 반면 다른 하드웨어는 몇 초 만에 켜진 상태로 유지되어 타의 추종을 불허하는 그리드 유연성을 제공합니다.

   1. 예: 텍사스 그리드 운영자는 광부에게 하드웨어의 전원을 끄도록 알릴 수 있으며, 이는 몇 초 안에 자동화되고 완료될 수 있습니다.

3. 규모 독립성: 채굴 하드웨어는 전 세계적으로 확산될 수 있습니다. 확장을 위해 한 위치에 많은 양의 하드웨어가 필요하지 않음

   1. 예: 한 광산 회사는 하드웨어를 여러 국가에 분산하여 다양한 저렴한 에너지원을 사용할 수 있습니다.

석유, 석탄 및 가스에서 생산된 에너지는 이러한 각 자원의 높은 기회 비용으로 인해 비트코인 채굴자의 목표 에너지원이 아닐 가능성이 높습니다. 반면에 과잉 원자력, 수력 발전, 천연 가스 연소 및 기타 낭비되는 에너지는 기회 비용이 낮습니다.A

1. 원자력 은 비트코인 채굴에 사용할 수 있는 잉여분을 생산하는 일관된 에너지원입니다.
2. 수력 발전 에너지는 운송 비용이 많이 들고 인구 중심지에서 멀리 떨어진 곳에서 소스를 찾을 수 있습니다. 전기 요금은 KWh당 약 3-5센트입니다. 2019년 4,306TWh 생산
3. 플레어 가스 는 파이프라인 기반 시설에서 멀리 떨어진 유정에서 부산물로 생성되는 메탄 가스입니다. 가스를 연소시키는 일반적인 프로세스는 특히 바람이 많이 부는 날에 비용이 많이 들고 비효율적입니다. 비트코인 채굴에 대한 수요 증가로 인해 채굴 회사는 가스를 포집하여 발전기에 파이프로 연결하고 가스를 대기 중으로 방출하지 않고 에너지를 위해 가스를 연소시키는 운송 가능한 기술을 혁신했습니다. 이 기술(및 광부)이 없으면 연소는 메탄을 대기 중으로 방출하며 이는 이산화탄소보다 환경적으로 더 해롭습니다. 연소 가스를 사용할 기회는 큽니다. 매년 전 세계적으로 약 688TWhD에서 1,500TWhA의 메탄이 연소될 수 있습니다. 맥락을 추가하기 위해 미국 에너지 정보국(US Energy Information Administration)은 2019년 미국에서 매일 150TWh의 에너지가 배출되거나 연소된 것으로 추정했으며 이는 모든 비트코인 채굴자에게 공급하기에 충분한 전력입니다. 광부와 협력하여 가스를 연소시키는 것은 에너지 생산자가 높은 ESG(환경, 사회 및 거버넌스) 점수를 획득하고 주 연소 제한을 충족할 수 있도록 해주기 때문에 에너지 생산자에게 엄청난 기회입니다.
4. 아이슬란드의 지열과 같은 기타 낭비 에너지 , 목재, 펄프 및 제지 공장을 공급하던 캐나다의 수력 발전소 재개, 석탄 발전소를 뉴욕의 천연 가스 발전소로 용도 변경, 전송 대기 중인 좌초된 발전소에 수익 제공 라인 기반구조B 비트코인 채굴자가 활용할 수 있는 저렴한 에너지원

액면 그대로 태양열 및 풍력 에너지는 비트코인을 수익성 있게 채굴하는 데 필요한 일관성이 부족합니다. 그러나 단기적으로 비트코인 채굴과 이러한 에너지 사이에 공생 관계를 제공하는 솔루션이 있습니다(아래에서 논의됨).

참고: 비트코인 채굴로 인해 값싼 전기를 생산하는 기반 시설에 대한 자본 투자가 증가합니다(재정적 보상으로 인해).A 위에서 언급한 용도가 변경된 석탄 발전소는 비트코인 채굴로 인해 세네카 호수가 과열되었다는 환경론자들의 비판을 받았습니다. 이것은 비트코인 채굴이 지역 생태계에 부정적인 영향을 미치는 공장의 재개장 및 용도 변경으로 이어진 주요 요인이 될 수 있는 일회성 시나리오입니다. 비트코인 채굴은 에너지가 저렴한 곳으로 갑니다. 이것은 정책 입안자들이 지역 생태계를 보호하기 위한 법안을 만들 수 있는 기회입니다. 이것은 오래된 공장을 다시 열거나 용도를 변경하는 것이 마지막이 아니며 앞으로도 아닐 것입니다.

“저렴한 에너지 핫스팟은 더 낮고 고가의 에너지는 더 높은 세계의 3D 지형 지도를 상상해 보세요. 비트코인 채굴은 표면에 물 한 컵을 부어 구석구석에 가라앉혀 매끄럽게 만드는 것과 비슷하다고 생각합니다.” 닉 카터

지구 온난화에 대한 위협

위의 섹션에서 언급했듯이 비트코인 채굴의 고유한 속성을 통해 채굴자는 탄소 발자국이 적거나 낭비되거나 메탄 배출량을 줄이는 데 순 이익을 제공하는 저렴한 에너지원을 찾을 수 있습니다. 태양열 및 풍력 에너지는 에너지 생산자와 광부에게 색다른 기회를 제공합니다. 처음에는 태양열 및 풍력 에너지가 하루 종일 또는 계절에 따라 일관된 에너지원이 아니기 때문에 회의적이었습니다. 이러한 재생 에너지가 소비자에게 충분하고 일관된 에너지를 제공하기 위해 에너지 공급자는 생산된 최소 에너지가 정전 없이 소비자에게 공급할 수 있도록 태양열 및 풍력 발전소를 과도하게 건설해야 합니다. 태양열 및 풍력 발전소는 피크 시간 동안 에너지 과잉 공급에 대한 구매자가 없고 배터리가 비싸기 때문에 이것은 엄청나게 비쌉니다.

캘리포니아와 텍사스는 재생 에너지에 대한 의존으로 정전이 발생했기 때문에 최근 뉴스에 등장했습니다. 그러나 재생 에너지에 대한 과도한 의존으로 인해 시스템 에너지 공급 문제가 발생했습니다. 논의된 솔루션 중 일부는 다음과 같습니다.

1. 캘리포니아에서 원자력 및 천연 가스 발전소 재가동
2. 텍사스의 비바람에 견디는 원자력 및 천연 가스 발전소
3. 태양열 및 풍력 발전 단지를 과도하게 건설하십시오.
4. 위의 옵션을 혼합하여 포함하는 전략 구현

옵션 3(또는 4)은 비트코인 채굴을 통해 더 저렴하고 실현 가능성이 높습니다. 태양광 및 풍력 발전 단지의 건설 시기와 그리드 기반 시설을 지원하는 시기가 항상 일치하는 것은 아닙니다. 태양광 및 풍력 발전소가 건설되었지만 충분한 송전선로 인프라가 없는 경우 비트코인 채굴자는 농장의 전기를 구입할 수 있습니다.J, B 이것은 태양광 및 풍력 발전소에 수익을 제공하고 비트코인 채굴자에게 낭비되는 전기를 제공하는 공생 관계입니다 . 현재 서부 텍사스는 32GW의 태양열 및 풍력 에너지를 생산하고 5GW의 부하를 가지며 서부 텍사스 외부의 센터에 12GW의 에너지를 전송할 수 있습니다. 뛰어난 에너지는 줄어들지만 비트코인 채굴자들에게 완벽한 에너지원이 될 수 있습니다. 재생 에너지 농장의 수익을 증가시킵니다.

태양광 및 풍력 발전소가 건설되고 그리드에 에너지 공급을 제공하는 지원 인프라가 있으면 비트코인 채굴은 에너지 부족의 경우 필요에 따라 전원을 끄기 위해 유연한 부하 속성을 사용할 수 있습니다. H 비평가들은 비트코인이 정당하다고 주장합니다. 마이닝 하드웨어가 매일 실행되는 경우에만 마이닝이 수익성이 있습니다. 그러나 에너지 공급업체와 광부 간의 혁신적인 계약에는 일시적으로 전원을 끄는 것과 리베이트를 교환하는 조건이 있습니다. 에너지 공급을 늘리기 위해 '피크 플랜트'(일반적으로 천연 가스)를 배치하는 것보다 전력망 운영자에게 몇 초 안에 에너지 수요를 줄이는 것이 훨씬 쉽고 빠릅니다. 이 '제어 가능한 부하'는 그리드의 탈탄소화를 지원하며 재생 가능 에너지 목표를 달성하고 그리드를 현대화하기 위해 새로운 수요 대응 자원에 500GW 전력을 할당한다는 국제 에너지 기구의 2030 목표와 일치합니다.G

광부와 에너지 생산자 간의 계약에 리베이트가 포함되어 있어도 리베이트가 전원 차단 비용을 충당하지 못할 위험이 있기 때문에 광부가 다른 저렴한 에너지원보다 이 에너지를 사용할 것인지에 대한 회의론이 있습니다. 이 회의론은 모든 채굴 하드웨어가 동일하다고 가정합니다. 그러나 이것은 거의 사실이 아닙니다. 신규 채굴자들은 가동 시간이 긴 저렴한 온그리드 에너지(예: 원자력, 수력 발전소)를 사용하지만 구형 채굴 하드웨어는 간헐적 재생 에너지에서 볼 수 있는 가장 저렴한 전력을 사용해야 합니다. 2021년에 Bitmain S9는 5년이 되었지만 채굴 네트워크의 30%를 차지했습니다. 또 다른 고려 사항은 ASIC 개발 주기가 느려지고 있어 채굴자가 주기적으로 하드웨어를 업그레이드하는 대신 저렴한 에너지를 찾을 수 있다는 것입니다.H

좌초된 전력은 신재생에너지를 과잉 건설할 때뿐만 아니라 지역사회(예: 병원, 사무실)에서 사용자를 예상하여 발전소를 건설하는 경우에도 발생하는 문제입니다. 건물 계획이 실패하면 해당 커뮤니티에 에너지가 과잉입니다. 또한, 좌초된 전력은 개발 도상국에서 큰 문제입니다. 이것은 개발도상국이 에너지 자원에 자본을 투자하고 인프라를 현대화할 수 있는 기회입니다.B

요약하면, 저렴한 에너지에 대한 비트코인 마이닝의 경쟁적 탐색은 재생 에너지가 더 많은 수익을 올릴 수 있게 하고(에너지 낭비가 적음), H는 빠르게 반응하는 수요 응답 자원(탄력적인 그리드)을 제공하고, 건설 위험과 그리드 혼잡을 줄이며, K에 더 많은 자본을 할당합니다. 저렴한 에너지. 이러한 모든 요소는 그리드를 현대화하고 재생 에너지(융합 포함)에 대한 투자를 장려하며 재생 에너지의 혁신과 발전을 높이는 데 도움이 됩니다.

보다 낙관적인 주장은 전기 생산의 한계 비용이 0에 접근할 수 있고 비트코인 채굴이 Kardashev 규모의 유형 I 문명으로 이동할 수 있다고 주장합니다(현재 추정치는 오늘로부터 100-200년).B, LA 유형 I 문명이 정의됩니다. "그 행성에서 이용 가능한 모든 에너지를 사용하고 저장할 수 있는" 문명으로서.

비트코인 채굴의 글로벌 탄소 발자국을 측정하는 것은 어렵지만 M 비트코인 채굴 위원회는 채굴 네트워크의 46%를 차지하는 36개 회사에 투명성을 제공합니다. 요약은 아래에서 찾을 수 있습니다.

1차 에너지 지속 가능한 전력 믹스: 비트코인 채굴과 기타 국가(TWh의 %), BMC CouncilO

더욱이, 탄소 배출량은 2031년까지 순 제로 또는 마이너스가 될 것으로 추정되었습니다.D

비트코인 채굴은 재생 가능 에너지에 보조금을 지급하고 그리드를 강화 및 현대화하여 세계가 기후 목표를 달성할 수 있도록 합니다.

지불 비교

작업 증명(PoW) 비평가들은 비트코인 거래량을 Visa와 같은 기존 결제 네트워크와 비교하는 것을 좋아합니다. 이 데이터는 비트코인 거래가 X%의 에너지를 소비하는 반면 Visa 거래는 에너지의 Y%만 소비한다고 외삽할 수 있습니다. Alex De Vries(이전 PwC Netherlands)는 트랜잭션당 및 블록당 에너지 집약적이기 때문에 비트코인과 PoW를 강타하는 것으로 유명합니다. B 그러나 이것은 다음과 같은 이유로 비트코인의 에너지 소비를 평가하는 공정한 비교가 아닙니다.

1. 비트코인 에너지 소비는 초당 트랜잭션으로 측정되어서는 안 됩니다. 에너지 소비는 블록에서 확인된 트랜잭션 수와 상관없이 일정하게 유지됩니다. 이는 전송된 이메일 수를 메트릭으로 사용하여 컴퓨터의 에너지 소비를 측정하는 것과 유사합니다(예: 10개 이메일/일 대 100개 이메일/일)B
2. 비트코인(초당 5-7건의 거래)은 지불 결제 계층이며 연방 준비 제도 이사회의 결제 계층인 Fedwire(초당 10건의 거래)에 비해 더 나을 것입니다. Visa는 Fedwire의 상위 계층입니다. 라이트닝 네트워크(무제한 거래)는 Visa와 가장 유사합니다(초당 1,700-24,000건의 거래 청구)B
3. 비트코인의 에너지 소비는 버그가 아니라 기능입니다. 블록체인의 불변성을 보장합니다.

시간이 지남에 따라 비트코인 채굴의 에너지 소비는 시스템이 확보한 총 가치의 증가보다 느린 속도로 증가합니다.L 비트코인 가격이 비트코인당 100만 달러로 상승하더라도 비트코인은 여전히 세계 에너지의 0.6%만 사용하는 것으로 추정됩니다. 소비. 이 높은 가치로 인해 비트코인은 일반적으로 글로벌 은행 시스템의 일부에서 소비되는 에너지를 흡수했을 수 있습니다.B

높은 수준에서 비트코인의 에너지 소비는 제한되어 있습니다. 비트코인 가격이 오르면 에너지 소비가 증가합니다. 그러나 4년마다 블록 보상이 절반으로 줄어들어 에너지 소비가 줄어듭니다. 블록 보상(거래 수수료)의 다른 부분은 사용자가 수수료를 지불하기를 꺼리는 임계값에 의해 제한됩니다.M

비트코인 에너지 소비는 지불 계층(예: Visa)의 에너지 소비와 비교되어서는 안 됩니다. 에너지 소비는 결제 계층, 지불 계층, 통화 생성, 인센티브 및 인프라 보안/불변성을 포함하는 비트코인의 금융 인프라에 사용됩니다.

출처:

A 피아트 스탠다드

B 비트코인의 에너지 사용량은 문제가 되지 않습니다. 여기 왜

C Cambridge Bitcoin 전력 소비 지수

D 비트코인의 친환경 사례

E 비트코인 이해하기

F 광부는 최적의 구매자입니다: 텍사스의 비트코인 LED 탈탄소화 이면의 데이터

G Bitcoin 광업은 미국에서 가장 오해받는 산업입니다 | 의견

H Bitcoin Mining은 에너지 부문을 재편하고 있으며 아무도 그것에 대해 이야기하지 않습니다

나는 정전

J 솔라 + 배터리 + 비트코인 채굴

K 비트코인은 풍부하고 깨끗한 에너지 미래의 열쇠입니다

L PoW가 효율적입니다.

M 비트코인은 실제로 얼마나 많은 에너지를 소비합니까?

N Kardashev 척도

O BMC(Bitcoin Mining Council) 비트코인(PoW) 채굴 에너지 소비