比特幣是清潔能源的未來

原文作者：ARK

原文標題：《Square x ARK: 比特幣是清潔能源的未來》

編譯：溯元育新團隊

這篇文章，ARK在上個月就已經發布了，我看到那會兒正好上午七點，發布時間是八個小時前。雖然半醒不醒，概念我也不是非常懂，但我一打眼就知道這是個好文章。

為什么呢？比特幣、清潔能源、風電光電，這個東西讓我想起來和朋友之前聊起來的風、光、儲、挖一體的未來新時代，很穩！如果看得懂石油和美元過去一百年的關系，這篇文章會非常適合你。因為清潔能源和比特幣，就對應着過去一百年的石油和美元。

如果你看不懂，可以直接拉到文末，直接看財富密碼。看完如果覺得牛逼或者有趣，請不要只是想着和我們“交流一下”。我們已經挑好了這些公司標的，和以往一樣，准備好錢，來和我們聊。

先擺結論，比特幣還真的有可能通過充分消化風光發電電能，在整個社會的可再生能源轉型和彈性能源存儲發展中，扮演重要角色。在ARK看來，全球所有風電光電發電廠的asset owner們，都有可能，而且應該成為新時代的礦場場主。

誰來付账，成本如何？ARK Invest提供了一個开源模型（溯元已經漢化好了，接着往下面看，找我們要），用來展示比特幣挖礦是如何利用這些可再生能源及其存儲系統中富余的能量，最後把成本打下去的。

重點講講以下幾個事：

1. 比特幣挖礦，可以讓清潔能源的生產和存儲迅速起飛，進一步加快人類社會向可再生能源的過渡。

2. 太陽能和風能現在是世界上最便宜的能源，但由於其間歇性的電源供應和電網擁堵，不好用，沒人用，沒有更多的人用，這在能源行業是致命的 ——風、光、儲、挖一體 is the way。

3. 比特幣礦機是一種靈活的電網負荷承載系統，能幫助解決太陽能和風能發電的間歇性供應和擁堵問題，從而提升電網部署可再生能源的能力。通過部署更多的風光電能，這些技術的成本曲线會進一步下降，接近零的邊際成本。

這篇僅僅是一個开端，我們將繼續探索更有成效的解決方案，幫大家迎來更美好的清潔能源未來。

過去十年，太陽能和風能的平准化發電成本（LCOE）分別下降了90%和71%。LCOE是一個量化的經濟指標，用來比較和評估可再生能源發電（光伏，風能，生物能源、地熱等）與傳統發電方式（燃煤、天然氣，大型水力電站等）的綜合經濟效益。

太陽能的未補貼成本現在是3-4美分/千瓦時（0.19-0.26人民幣/千瓦時），風能是2-5美分/千瓦時（0.13-0.32人民幣/千瓦時）。某些個別項目的成本甚至更低，比如煤或者天然氣等化石燃料的平均LCOE，大概是5-7美分/千瓦時（0.32-0.45人民幣/千瓦時）。

說明了什么？太陽能和風能的價格已經低於煤炭和天然氣。太陽能和風能也剛剛達到地熱和水力發電的成本平價（cost parity，是指以兩個國家生產成本的比率表示匯率，它不只代表價格水平或價格指數，還加上了勞動成本等因素，更能反映長期整體水平），每千瓦時只要花3-5美分（0.19-0.32人民幣），很便宜，但好事也不是哪都有，不是哪裏都有太陽能和風能。

對於水電或地熱等不同的能源，總會有一些個別的價格低廉的站點，但總的來說，太陽能和風能現在是成本最低、可擴展性最強的清潔能源。而且我們相信，未來太陽能和風能只會繼續變得更便宜實惠。而太陽能是一種半導體技術，它的價格隨着半導體一直在下降，已經便宜了20-40%，而且每增加一倍的累計產能，價格就相應地下降3倍。

然而，與天然氣或核能等更昂貴的基載電力（baseload power，能穩定供電的能源）相比，太陽能和風能都存在一個主要不足：能源的產出時斷時續。這導致了能源行業所謂的「鴨子曲线」。

下面這張圖講了「鴨子曲线」是怎么形成的。鴨子的尾巴是晚上12點到早上8點，這段時間人們一般都在睡覺，2013-2020年的能源需求也沒有太大的變化，每年大概上升一點點。

鴨鴨的肚子很大，因為在早上8點到下午5點這段時間，2013-2020年的能源需求變化非常顯著，尤其是從2015年开始，人們在這個時段的能源需求忽然下降了很多。（如果你想知道為什么是15年，答案可能是沒有為什么。這是個觀測到的現象，學者們也在提出各種假設）

最後，鴨子的頸部和頭部是傍晚6點鐘到夜晚，這七年來的能源需求變化很小，一直都是人們耗電最多的時段。

本質上說，陽光只在白天有，晚上沒有；風更不可預測，還往往夜間刮得更猛烈。所以，能源供應要么源源不斷，要么啥也沒有。但是電力的需求高峯出現在下午晚些時候或者傍晚，人們到家打开各種電器，這時候既沒有充足的太陽能，也沒有足夠的風能。結果，每天幾個小時的用電遠超平時需要的電能，用電需求激增的時段，供給遠遠跟不上需求。

不只是一天之內，能源的產出還會隨着季節變化，夏天陽光普照，太陽能較多，而冬季風力更大。電網的能源擁堵進一步加劇了這些缺陷，就跟公路上塞車一樣，電力消耗不掉的情況經常發生，因為太陽能和風能項目一般都建在陽光和風力充足，但附近的用戶和輸電能力很小的鄉村地區。電網阻塞要看輸電线路在任何時刻達到最大容量時，有多少電能通過，而輸電能力指的是電能從發電場傳輸到城市的速率。

由於這些困難一直存在，目前美國的電網互聯隊列中，只有三個電網的太陽能和風能容量超過200 GW。這些太陽能和風能項目都有隨時待命的开發團隊和資金，但電網本身卻沒法容納太多電力。

另一方面，比特幣是能源再生和儲能外一個理想的補充技術。把發電、儲能和礦機三者結合起來，比單純的發電+儲能成本更低、效率更高。因為比特幣礦機帶來的收益能夠平攤電池擴容的成本，同時能在電力需求不足的時候吸收過剩的闲置太陽能，更大的電池能在電力需求激增的時候給電網供電。

敲黑板了，隨着電動汽車的普及和所有設備的電氣化，社會對電力的需求會不斷增加，這「過剩」能源將變得非常有用。從某種意義上說，礦機的生產力沒有上限，所以它們能夠喫掉上面說的鴨子曲线中，鴨肚子（duck’s belly，請看上面圖7裏的鴨鴨）裏殘留的一切。礦機的這些優點，能夠幫助能源提供商以更低的成本進行電池擴容。

我們相信，如果比特幣挖礦成為了消化過剩能源的常規解決方案，將會有兩件大事發生。

首先，電網上太陽能和風能數量可能會急劇增加。剛剛說了，僅僅是排隊等着連進美國三大電網的項目就有超過200 GW的闲置太陽能和風能——差不多是同地區已使用太陽能和風能的兩倍。

社會正在大力部署太陽能和風能，這會進一步降低它們的LCOE，直到降到其成本曲线以下，讓新一代的太陽能和風能價格更親民。如果LCOE繼續下降，還可能解鎖一些能賺錢的新副本，比如淡化海水、從大氣中去除二氧化碳，或者制造綠色氫。能源領域的一些專家預測，未來生產新電力的邊際成本將趨近於零。

第二個可能發生的巨大影響是，比特幣挖礦的大規模轉型和綠色化發展。根據測算，現在全球的礦力（mining capacity）只有10-20 GW。剛剛說了，現在有超過200 GW的闲置太陽能和風能，就算我們只把美國電網系統這部分闲置能源的20%好好用起來，已經能直接解鎖40 GW的新礦力，讓全球能源市場相形見絀。

需要說明一下，礦場都是逐利的。哪怕太陽能發電廠的電已經很便宜了，但只要低峯時段電網內的電價更低，他們還是會選擇後者。換句話說，一部分用於挖礦的能源仍然來自火電、核能等非清潔能源。畢竟事物總是漸進發展的，很難從一开始就做到完全綠色。但是如果太陽能和風能越來越便宜，而且在基載電力中的佔比越來越高，最終以可再生能源為主的哈希率（hashrate，確保比特幣網絡安全的總計算能力）就會快速佔領能源山頭。

我們認為，在全球不同的地方部署這么多新的哈希率，還會產生第二重影響——增強比特幣網絡的安全性，進而鞏固比特幣作為一種貨幣的地位。

利用真實數據，ARK Invest得出，比特幣挖礦可以鼓勵對太陽能發電系統（太陽能電網和電池）的投資。在電力成本基本不變的情況下，讓可再生能源產生更高比例的電網電力。

如果不是比特幣挖礦，太陽能（一種間歇性能源）只能提供40％的電網電力，這樣公用事業公司（發電公司）必須收取更高的電價以補償巨額資本投入。但如果將比特幣开採整合到太陽能發電系統中，能源提供商（無論是公用事業還是獨立實體）將有能力在不降低盈利能力的情況下，在電價和比特幣價格之間發揮套利作用，還有可能出售「過剩」的太陽能，滿足幾乎所有的電網電力需求。

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