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Arcane Research：比特币挖矿“废热”怎么从头使用

时间: 2022-10-25 来源：极速科技

作者：Jaran Mellerud，Anders Helesth

编译：TSE（擎速动力）Kate 比特币矿机

供热领域是全球最大的动力终端消费领域。走运的是，比特币挖矿会产生热量，并且我们可以将其从头用于为房子供热或食物出产。本文论述了比特币挖矿热回收是怎样下降供热本钱并减少排放的。

Source: Arcane Research

本文节选自我们题为《比特币挖矿怎样改动动力工作》的研讨报告。该研讨报告列出了比特币矿工的五个特征，这些特征使他们成为绝无仅有的灵敏的动力顾客，并论述了比特币矿工可以帮忙处理的四个动力问题。本文解说了其间一个问题：比特币挖矿怎样下降供热本钱，并减少供热排放。让我们开端吧。

供热领域是全球最大的动力终端消费领域

为住宅、工业和其他运用供热是国际上最大的动力终端用途，占 2021 年全球动力终端消费的近一半。

工业出产进程占供热能耗的 51%，别的 46% 的能耗用于加热建筑物中的空间及水，其次用于烹饪。剩下的用于农业，首要是温室供暖。蚂蚁矿机

不出所料，占了国际动力运用的一半的供热领域，是最大的全球二氧化碳排放来历。供热领域约占国际二氧化碳排放量的 40%，占二氧化碳当量排放量的 30%。

Source: Climate Watch

化石燃料是最常见的供热动力，约占动力结构的四分之三。剩下的四分之一根本平均分配在传统生物质能和现代可再生动力之间。

Source: IEA

比特币挖矿产生很多热量

你想知道一切进入比特币矿机的电力会产生什么吗？电力经过算力板产生算力，矿工将算力出售给矿池，而矿池最终再向矿工结算比特币。矿机不只会产生比特币，并且当电流经过算力板时，还会产生很多的热量。

Source: Arcane Research

比特币矿业每年产生约 100 TWh 的热量，足以为芬兰供暖。但是比特币挖矿产生的大部分热量没有被捕获并从头运用，而是从数据中心排出到大气中。

比特币矿工可以将其废热从头用于区域供热或食物出产

比特币矿工正在开掘回收热量的潜力。跟着工作竞赛日益剧烈，用热量回收来下降本钱，或许减少碳排放的或许性招引了日益增长的重视。大多数创新都自但是然地产生在加拿大和斯堪的纳维亚半岛等较严寒的区域，此处的热能比那些炽热的比特币挖矿中心，如德克萨斯州等更有价值。

处理热量是矿业面对的最大的工程应战，这也是为什么工作的第一批挖矿设备在严寒环境中制作而成。矿工可以运用两种不同的技能来冷却机器。最常见的是风冷。浸入式冷却则是一种新方法，行将机器完全浸没在具有比空气更优越的绝缘性能的导热液体中。与传统的风冷系统比较，构建浸入式冷却系统要宝贵得多，但它也供应了杰出的冷却才能。

抱负情况下，在从头运用热量时，矿工应运用浸入式冷却，因为流体带着热量的功率更高，并且比空气更容易引导。运用风冷仍可以从头运用比特币采矿的热量，只是它的功率远低于浸入式冷却，运用浸入式冷可以回收 96% 的热量。

另一个需求留心的要素是，尽管可以工作高达 80॰C 的机器，比特币矿机产生的温度在 40॰C 到 50॰C 之间。这种资源被以为是低档次余热，不能用于某些需求更高温度的领域。尽管如此，产生低档次余热的比特币矿机可以为许多当地供应根本负荷水平的供热，包括区域供热和食物出产。现在，我们将介绍一些事例。

区域供热

加拿大 Mintgreen 公司是从头运用比特币挖矿废热的前驱。这一领先地位让他们可以与北温哥华市协作，为 100 栋建筑和 7,000 套公寓供应暖气。该协作触及一项为期 12 年的热力购买协议，市级区域供热公司 Lonsdale Energy Corp. 购买了由 Mintgreen 专有的数字锅炉®产生的基载热量，并且这些锅炉®由可再生动力供应动力。数字锅炉®包括了运用浸入式冷却的比特币矿机。锅炉泵将非导电冷却液运输到热交换器，再由热交换器直接将热量传递到 Lonsdale Energy Corp. 的区域供热系统。

食物出产

许多食物出产进程需求比特币矿机供应的根本负荷水平的低档次余热。2020 年，Mintgreen 开端与 Shelter Point 酿酒厂协作，为他们的威士忌出产供应比特币矿机产生的热量。威士忌出产商在橡木桶陈酿进程中需求热能。Mintgreen 设计了一种由比特币矿机驱动的威士忌陈酿机，使酿酒厂可以在没有额外热量的情况下更快地陈酿威士忌。

斯堪的纳维亚半岛的某些矿工要么正在活跃运用剩下的热量，要么正方案着这么做。Genesis Mining 正在参与瑞典北部的一个研讨项目，该项目正在研讨将比特币挖矿产生的废热从头用于在温室中栽培生果和蔬菜的远景。他们经过将机器中的热空气用管道输送到温室中来完成这一方针。该项目发现，一个相对较小的 600 千瓦的矿机集装箱可以为 300 平方米的温室供应满足的热量，即使在温度低至 -30॰C 的冬天也是如此。

挪威的大多数矿工正在方案怎样将比特币挖矿的废热从头用于食物出产，包括向温室、藻类养殖者和鲑鱼养殖者供热。因为动力耗费，挪威矿工现在面对着巨大的政治压力，从头运用其运营中剩下的热量是表明挖矿能供应环境效益的一种方法。出于这些政治动机，在未来几年内我们或许会在挪威看到大规模的比特币挖矿供热的创新行为。

从头运用比特币挖矿产生的废热可下降供热本钱并减少碳排放

从头运用比特币挖矿的热量有三个首要优势。首先，比特币挖矿收入可以补助用于供热的电力本钱。Mintgreen 可以在区域供热市场上竞赛，并用出售热能获得的收入将其电价下降至比特币矿业中的最低水平。同时，比特币挖矿竞赛力的进步进一步下降了风险，因而他们可以签定长达十年的热力购买协议。

供热本钱的下降也使得北部区域的粮食产量增加，这些区域从前被以为过于严寒，无法进行大规模粮食出产。瑞典 RISE 的高档研讨员 Mattias Vesterlund 曾与 Genesis Mining 协作进行温室项目，他说：“一个 1 MW 的数据中心能用有市场竞赛力的产品将本地的自给自足才能进步 8%”。1 MW 的比特币挖矿设备相对较小，所以我们只能想象一个 100 兆瓦的数据中心可以做什么。

除了下降供热本钱外，如果机器由可再生动力供电，那么运用比特币挖矿进行区域供热还可以减少碳排放。Mintgreen 首席执行官科林·沙利文 (Colin Sullivan) 估计，该公司在 12 年的区域供热协作期内将减少 20,000 吨碳排放。二氧化碳的减排来自更换掉城市区域供热系统所运用的天然气锅炉。

第三，从头运用比特币挖矿的热量在本质上是运用相同的能量两次。它的竞赛力超过了那些没有再次运用热量的矿工，因为在这一进程中，比特币矿业运用的能量得到了补偿。

Source: Mintgreen

Mintgreen 估计，他们的比特币挖矿区域供热系统每年每兆瓦可减少 3,100 吨二氧化碳。其间，1,300 吨来自对比特币矿业每兆瓦能耗的碳抵消，1,800 吨来自每兆瓦天然气供热的减少。

除了下降供热本钱和减少碳排放外，从头运用挖矿产生的剩下热量还会影响比特币矿业的地理分布。现在，比特币挖矿事务会合在电力充裕且价格低廉的区域。因为供热本钱与电价休戚相关，因而从头运用其热量的矿机可以在过去被以为是高电价而不适合比特币挖矿的当地工作。

与其他动力密集型工作比较，两个首要特性使比特币挖矿在热回收方面表现出色。首先，比特币挖矿的位置不可知论意味着比特币矿机可以在任何需求热量的当地工作。其次，比特币挖矿是一个模块化的进程，可以定制化供应客户所需热量。比特币挖矿的这些特征让诸如 Mintgreen 这样的公司可以制作由比特币矿机驱动的加热器，用比特币挖矿的收入来补助他们的供热本钱。

我们或许会持续看到在从头运用比特币挖矿供热方面的巨大创新。飙升的电价和供热本钱将推动比特币矿工和供热顾客寻求创造性的处理方案来下降本钱。

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