Este é um editorial de opinião de Ali Chehrehsaz, engenheiro mecânico com 16 anos de experiência no setor de energia.
Este artigo descreve como coletar energia solar energia e armazená-la podem fornecer uma dinâmica poderosa para as operações de mineração de bitcoin, descrevendo que:
usinas de energia híbridas que combinam geração elétrica, especialmente solar, com baterias estão crescendo rapidamente. MotivosIncorporar a mineração de bitcoin, bem como as baterias, requer o dimensionamento adequado dos ativos implantados e também a divisão de energia entre baterias, mineração e rede de uma forma que otimize a receitaO caminho a seguir não será técnica ou comercialmente simples, mas a oportunidade é enorme Usinas de energia
Há uma nova geração de usinas de energia em ascensão: baterias estão sendo co-localizadas com energia eólica, solar fotovoltaica (“PV”), fos combustíveis sil, etc. para criar o que é chamado de “usinas híbridas.” Entre essas usinas híbridas, as usinas de energia solar e bateria são o segmento de crescimento mais rápido.
Lawrence Berkeley National Labs (LBNL) publicou recentemente as descobertas em um briefing intitulado “2021 foi um grande ano para usinas híbridas – especialmente PV+Storage.” No artigo, mencionou: “Entre os híbridos operacionais de gerador+armazenamento, PV+storage domina em termos de número de usinas (140), capacidade de armazenamento (2,2 GW [gigawatts]/7,0 GWh [gigawatt-hora]), relação de capacidade de armazenamento:gerador (53%) e duração de armazenamento (3,2 horas). ”
O briefing continua para afirmar que: “O ano passado foi um ano de destaque para os híbridos PV+storage em particular: 67 dos 74 híbridos adicionados em 2021 foram PV+storage. No final de 2021, havia mais GW de capacidade de bateria operando em híbridos fotovoltaicos + armazenamento (2,2 GW) do que em plantas de armazenamento independentes (1,8 GW). Grande parte da capacidade da bateria adicionada na forma híbrida em 2021 foi uma retrofit da bateria para uma usina fotovoltaica pré-existente.”
Este último ponto é digno de nota, e voltaremos a discuti-lo mais tarde.
Essa tendência continua e , como aponta o artigo, havia mais de 670 GW de usinas solares nas filas de interconexão nos EUA no final de 2021.
Prisioneiros do tempo e geografia
Por que as baterias estão sendo adicionadas às usinas solares em tal taxa rápida? Existem dois fatores em jogo: a deflação no valor disponível para a energia solar e a competitividade cada vez maior dentro da indústria solar.
Problema um: deflação do valor solar
O que é a deflação do valor solar? O briefing do LBNL dá uma dica: “…[PV+armazenamento] pode ser encontrado em grande parte do país… embora as maiores dessas plantas estejam na Califórnia e no Oeste…” Em uma palavra: geografia.
A energia solar em locais como Califórnia, Nevada e Arizona está sofrendo um efeito anti-rede. O efeito anti-rede da energia solar ocorre em um mercado quando a penetração da energia solar em um local atinge um ponto de inflexão específico do mercado, após o qual a adição de nova capacidade solar reduz o benefício (ou seja, o valor da geração solar) para todas as usinas solares em aquele mercado. Em seu relatório “Utility Scale Solar de 2021, o LNBL demonstra esse problema em mais detalhes.
À medida que a penetração solar em uma rede aumenta, o valor que a energia solar pode capturar diminui. Isso nos leva a outra dica: tempo. As horas durante as quais um determinado gerador solar pode produzir eletricidade são, por definição, as mesmas horas em que qualquer outro gerador solar próximo pode produzir eletricidade, que acabam se tornando as horas em que o mercado está superabastecido e os preços são mais baixos.
É por isso que as energias renováveis são, de certa forma, prisioneiras do tempo e da geografia. Veja o exemplo da Califórnia descrito pelo LNBL: com 22% de penetração, a energia solar A energia pode capturar apenas 75% do valor da geração com um perfil de energia 24 horas por dia, 7 dias por semana. O problema já é visível em outros mercados com penetrações tão baixas quanto 5%.
Todos os mercados estão caminhando nessa direção. Os proprietários de projetos solares existentes ou planejados precisam encontrar maneiras de proteger esse risco e diversificar seus fluxos de receita.
Problema Dois: Competição Extrema
O outro fator é o sucesso da energia solar, criando uma indústria extremamente competitiva que agora está desafiando o crescimento.
A indústria solar começou muito mais tarde do que outras indústrias de geração de energia e teve que se atualizar para ganhar sua participação no mix de geração de energia. A indústria vem utilizando a métrica de custo nivelado de energia (LCOE) para comparar seus custos com carvão, gás natural e outras fontes de geração.
A energia solar se tornou a menor forma de geração de LCOE na última década e isso tem impulsionado o incrível crescimento da capacidade solar. Mas a competição com outras fontes de geração continua dentro da própria indústria, criando uma corrida para o fundo que está corroendo os retornos para os investidores em energia solar. O gráfico a seguir é de um artigo da Lazard intitulado “Custo nivelado de energia, custo nivelado de armazenamento e custo nivelado de hidrogênio”, que mostra a rápida queda no custo nivelado solar da eletricidade:
Uma redução contínua no LCOE solar se traduz em uma trajetória descendente das receitas de usinas solares. Como tal, os investidores em energia solar estão procurando maneiras de aumentar os lucros dentro dos limites do mercado de energia. As baterias são uma dessas tecnologias que fornecem um caminho para receitas mais altas por meio de arbitragem, resposta à demanda e serviços auxiliares.
O roteiro para mineradores de Bitcoin
Qual é a oportunidade para mineradores de bitcoin? A maneira como o armazenamento se encaixou perfeitamente na pilha de valor solar fornece um roteiro útil para os mineradores de bitcoin seguirem. A mineração de Bitcoin também pode fornecer oportunidades semelhantes para as usinas solares acessarem lucros mais altos, operando como um recurso flexível para a rede.
Mas como as baterias têm uma capacidade de armazenamento fixa e fornecem uma oportunidade de arbitragem de energia de curto prazo contra a rede elétrica local, eventualmente, até mesmo uma bateria deve ter os preços de mercado da rede local. A mineração de Bitcoin não tem limite de armazenamento (permitindo arbitragem de longo prazo) e pode fornecer arbitragem em qualquer lugar do mundo (mais sobre esse tópico: “Bitcoin é o primeiro mercado global para eletricidade”).
O emparelhamento de mineração de bitcoin e energia solar é simples em princípio, mas fazer a física e as finanças funcionarem na prática não é fácil. Para criar retornos acretivos, os mineradores de Bitcoin precisam dimensionar com precisão suas implantações ao co-localizar com plantas híbridas de energia solar e bateria. A estratégia de co-localização requer uma compreensão e previsão do volume de produção de eletricidade da usina solar e o valor associado de cada unidade de energia produzida pela usina. Isso deve ser feito tanto a longo prazo quanto a curto prazo (quase em tempo real), para apoiar o projeto/investimento e as operações. Além do volume probabilístico de produção de energia solar, deve-se entender o valor da energia em cada intervalo (por exemplo, período de cinco minutos); por exemplo, o valor pode variar muito e às vezes pode chegar a US$ 0 por quilowatt-hora (kWh) devido a cortes.
Uma observação lateral sobre cortes eólicos e solares: abaixo está um gráfico do BTU Analytics mostrando que os cortes eólicos e solares estão aumentando à medida que mais energias renováveis intermitentes são implantadas na rede do Electric Reliability Council of Texas (ERCOT). As usinas eólicas e solares mais impactadas tiveram 29% e 21% (respectivamente) de sua geração anual total reduzida em 2021 a 2022!
A cootimização para integrar a mineração de bitcoin é um desafio que vale a pena resolver para os mineradores, devido ao surgimento de usinas híbridas de energia solar e bateria no mix de fontes de nova geração. É provável que essa tendência cresça a uma taxa exponencial.
Em resumo, a crescente deflação do valor e o aumento da concorrência da energia solar incentivaram o emparelhamento de baterias com as usinas solares existentes. Agora há um novo incentivo que irá acelerar o crescimento de plantas híbridas pareadas com baterias.
O que vimos até agora ocorreu na era anterior à Lei de Redução da Inflação (IRA). O IRA recentemente permite um 30% de crédito fiscal de investimento ( ITC) para baterias autônomas nos próximos dez anos, o que impulsionará o redesenvolvimento de usinas solares existentes para se tornarem usinas híbridas.
Como mencionado anteriormente, o retrofit de baterias para usinas solares existentes é um segmento emergente. Este segmento crescerá ainda mais rápido na próxima década com o novo incentivo ITC. O novo incentivo, mais o investimento na fabricação de energia solar e baterias nos EUA, está prestes a tornar os EUA a nação líder em usinas solares e de armazenamento. Os mineradores de Bitcoin têm uma enorme oportunidade de explorar uma das formas de geração de energia de crescimento mais rápido, descobrindo a física e as finanças da co-localização com usinas solares e de armazenamento.
Este é um post convidado de Ali Chehrehsaz. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.