ВСТУП
Майнінг (Mining) (з дослівного перекладу від Англ. Mining – видобуток корисних копалин). Прийшло з Америки в 2009 році, коли в оборот була запущена перша і на сьогоднішній день популярна криптовалюта (Сriptocurrency) - Біткоін (Bitcoin). Термін криптовалюта закріпилася після публікації статті про систему Біткойн, опублікованої у 2011 році у журналі Форбс (Forbes).
Майнінг – діяльність з підтримки розподіленої платформи та створення нових блоків з можливістю отримати винагороду у формі емітованої валюти та комісійних зборів, виступають математичні функції для забезпечення захисту від повторного витрачання тих самих одиниць, у різних криптовалютах: Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Namecoin, Ripple, Peercoin, Quark та NXT – найпопулярніші криптовалюти у світі, але загальна кількість криптовалют складає понад 2 тисячі видів на березень 2015 рік. Загальна капіталізація складає більше 2 трильйонів (трлн.) доларів, а на початку 2022 року – ця капіталізація була вищою за 3 трильйони.
Для розуміння, яка ця сума грошей трильйон – це одиниця з дванадцять нулів (1 000 000 000 000, тисяча мільярдів чи мільйон мільйонів) ВВП України на кінець 2021 року становило 200 млрд. доларів або 1 трильйон має 5 ВВП України.
І з кожним роком ця популярність лише зростає. Прийняття будівлі майнінг ферми залежить від трьох ознак:
Велика кількість падіння сонячних променів (для встановлення сонячних ферм) або країни в яких достаток енергоресурсів, що відновлюють;
Дешева електроенергія;
Низька температура клімату протягом року.
Проблематика майнінгу та вплив на екологію
Розглянемо майнінг першої криптовалюти «Біткоїн» детальніше. Плюси біткоїну, напевно, дуже маловідомо, але великий плюс біткоїну в капіталізації на червень 2022 року становить 600 млрд. доларів США.
Мінуси вже зараз можна охарактеризувати:
Вчені зі США вважають, що видобуток цифрової валюти є серйозною загрозою для клімату Землі. Адже обсяг електрики, яка використовується для видобутку біткоїнів, перевищує енергоспоживання цілих країн.
Підвищення цін та попит на різні обчислювальне обладнання (відеокарти, вінчестери, процесори тощо).
Створення нових корупційних схем та догляду чи зменшення податків.
Збереження зовнішніх активів країн «Агресорів», які хочуть розпочати захоплення території силою. (Якщо вам цікаво розкриття цієї проблеми, залишайте під статтею свої коментарі).
Детальніше про перший мінус: «Проблематика майнінгу для клімату Землі». Енергоспоживання виробництва биткоина за 13 років можна вважати лише оціночно. Ринкова капіталізація за повної емісії становить 947 682 644 612 доларів, вартість 1 біткоїну на стан 01.04.2022 року становить 45 177,39 доларів/біткоїн. У перекладі кількість створених биткоинов становить 21 000 001,29, що за даними кінцівки становить 21 млн.
За моїм обчисленням середнє споживання енергії на створення біткоїну протягом 13 років становила 7 675,57 кВт/біткоїн, але ця цифра з кожним роком зростатиме. За перші 12 років було витрачено 89 897 593 400 кВт електроенергії на 18,68 млн. біткоїнів, а на 0,62 млн. біткоїнів було використано 48 217 300 000 кВт енергії відповідно до 2018 року. На 01.04.2022 року було створено 0,05 млн. біткоїнів та витрачено енергії відповідно 7 647 100 000 кВт. Прогноз, за рік буде створено 0,2473 млн., а споживання енергії на створення 1 біткоїну становитиме 173 112,4 кВт (173 мега Ват енергії) за весь рік буде використано 40 316 626 560 кВт.
За 2022 рік буде викидати вуглекислий газ - 16,93 млн. тонн, тільки на створення біткоїнів. За даними ООН за 2021 рік у всьому світі було викидано 36,7 млрд. тонн. вуглекислого газу, з яких 0,0046% – це викидавши за рахунок майнінгу. На мою думку – це не раціональне використання ресурсу для отримання грошової винагороди.
В даний час майнінг біткойнів споживає близько 110 терават-годин на рік. Це становить 0,55% світового споживання енергії та приблизно еквівалентно річному попиту на енергію в Малайзії чи Швеції. Поточні викиди вуглецю, викликані майнінгом біткойнів, еквівалентні 1 мільйон трансатлантичних перельотів або вироблення енергії в Ірландії, Новій Зеландії, Угорщині або Перу. Більшість майнінгу біткойном здійснюється там, де енергія вдосталь і дешева. Наприклад, 65% поточного хірейті припадає на Китай, де вугільна енергія дешева, гідро- та вітрова енергія удосталь, а обладнання для майнінгу місцевого виробництва рентабельне та зручне у доставці. Оцінка того, який відсоток видобутку біткойнів використовує відновлювані джерела енергії, варіюються від 39 до 73%. Крім того, очікується, що короткий термін зберігання установок для майнінгу біткойнів призведе до значної кількості електронних відходів.
Вирішення проблеми
Елементи з виробництва майнінгу (відеокарти, вінчестери та спеціальні прилади) працюють на температурах до 90 градусів Цельсія (тому на них встановлюється охолоджувальна система, яка споживає додаткову енергію), температура роботи котлів (твердопаливні, газо- та вуглецеві) від 60 у свою чергу згідно з наказом з 27.10.2020 року №261 «Про затвердження Змін у Методиці визначення енергетичної ефективності будівель» викиди вуглекислого газу під час використання корисних копалин (Торф, дерево, вугілля, природний газ, мазут, бензин) від 220 г/кВт* годину до 360 г/кВт*година.
Пропоную вирішення проблеми – це використовувати енергію тепла, яка виробляється під час майнінгу у систему опалення будинків та будівель.
Споживання енергії у житловому комплексі поверховістю до 3 поверхів становить 120 кВт/м2, згідно з наказом від 27.10.2020 року №260 «Про затвердження мінімальних вимог до енергетичної ефективності будівель». Тут хочу сказати, що у цьому наказі 120 кВт/кв. м. включає споживання на охолодження та опалення будівель.
На практиці можу сказати споживання на опалення складає в середньому від 50% до 70% (різниця в таких цифрах залежить від орієнтації будівлі та часу опалення будівлі в ср 4500 годин йде для І кліматичної зони України на опалення будівель) від загальної суми, то є 60 кВт/кв. м. або 84 квт/кв. м.
Цифра дуже велика в Європейському союзі було прийнято директиву енергетичних показників у будівництві (Energy Performance of Buildings Directive), в якому йдеться про споживання нових будівель не нижче стандарту «Пасивного будинку» до 15 кВт/кв. м. з 2019 року та зменшення чистих викидів парникових газів не менше ніж на 55% житлового комплексу до 2030 року.
Складовою цього забруднення від експлуатації житлових будинків. Тільки система опалення виробляє велику кількість вуглецю. Так, у США, наприклад, житлові будинки виділяють близько 278 млн. тонн парникових газів щорічно.
Будівлі несуть відповідальність приблизно за 40% – енергоспоживання в ЄС та 36% викидів парникових газів, пов'язаних з енергетикою. Таким чином, будинки є найбільшим споживачем енергії в Європі. На опалення, охолодження та гаряче водопостачання припадає 80% енергії, яку ми споживаємо.
Коефіцієнт корисної дії (ККД) твердопаливних котлів по віддачі тепла мають з 47% до 94% (деякі низькотемпературні котли з використанням газу), а свою чергу елементи майнінгу мають ККД від 94% до 99% - це говориться про те, що втрати використання ресурсу йдуть мінімальні.
На сьогоднішній момент створення електроенергії йде за допомогою таких ТЕЦ із споживанням таких видів ресурсів відповідно і викидавши парникових газів буде різні на 1 кВт.
У дослідженні 2008 року, опублікованому в журналі Energy Policy, Оцінка викидів парникових газів від атомної енергетики: критичний огляд. Автор Бенджамін К. Совакул, який на той час працював у Школі державної політики Лі Куан Ю при Національному університеті Сінгапуру, проаналізував понад 100 попередніх досліджень, щоб отримати найкращу оцінку викидів атомних електростанцій. Ця стаття згодом цитувалася сотні разів і залишається на сьогодні актуальною проблемою. Ключові висновки включають, що середнє значення викидів вуглекислого газу протягом усього терміну служби ядерного реактора становить 66 г на кіловат-годину електроенергії. Атомна енергетика викидає більше парникових газів на кіловат-годину, ніж усі відновлювані джерела енергії, включаючи біомасу, гідроенергетику та сонячну енергію та вітер. Реактори виробляють значно менше вуглекислого газу, ніж усі види викопного палива. Найчистішим є природний газ, а найбільше вуглекислого газу дає вугілля.
На вугіллі та торфі – 36.7%
На газ – 23,5%
Гідро – 16%
Вітрова – 5.3 %
Нафта – 2.8%
Сонячна – 2.6%
Біопаливо та енергія з відходів – 2.4%
Геотермальна, приливна та інші – 0,5%
З цих даних складається коефіцієнт, викидавши парникових газів за наказом №261 України та електрика становить – 420 грам. З використанням майнінгу в опалювальній системі дозволить позбутися енергетичної бідності, покращити здоров'я та благополуччя вразливих людей, скоротити при цьому їх рахунки за електроенергію та раціональне використання ресурсів, зміцнити криптовалюту, яку у свою чергу стабілізує глобальну економіку та дасть поштовх у розвитку відновлюваних вітрова, сонячна, біопаливо та геотермальні види енергії.
Опалення в будинках з енергоефективними
та без енергоефективних заходів
Вище сказане, споживання будинків в опаленні становить 40% на території ЄС та 36% викидає парникових газів. За оцінками ЄС, близько 35% будівель у ЄС віком від 50 років, і майже 75% фонду будівель неефективні з точки зору енергії. При цьому щорічно оновлюється лише 0,4-1,2% будівельного фонду (залежно від країни). Відповідно до директиви енергетичних показників у будівництві (Energy Performance of Buildings Directive) у країнах ЄС, будинки діляться за такими стандартами:
- старі будівлі (будівлі збудовані до 1970-х років) – для свого опалення вони вимагають близько трьохсот кіловат-годин енергії на квадратний метр на рік: 300 кВт•год/(м2•рік) – будівлі старше 50 років.
- нові будинки (будівлі збудовані з 1970-х по 2000 роки) – 150кВт•год/(м2•рік).
- будинки низького споживання енергії (з 2002 року в Європі не дозволено будівництво нижчого стандарту!) – 70кВт•год/(м2•рік).
- пасивні будинки (вже діє Закон, згідно з яким з 2019 року в Європі не можна будувати будинки за стандартом нижче пасивного будинку) – 15кВт•год/(м2•рік).
- будинки нульового споживання енергії (будинок, що архітектурно має той же стандарт, що і пасивний будинок, але інженерний оснащений так, щоб споживати виключно енергію, що виробляється ним самим) – 0кВт•год/(м2•рік). – «будинок плюс енергія» – будинок, який за допомогою встановленого на ньому інженерного обладнання (сонячні батареї, колектори, теплові насоси, рекуператори тощо) виробляє більше енергії, ніж споживає.
Як згадується вище, дуже невелика кількість будівель проходить глибоку реконструкцію зі зміною опалювальної системи, утеплення всіх непрозорих елементів, вентиляція та інші енергозберігаючі технології для досягнення економії енергії не менше 60% порівняно з рівнями енергоспоживання до реконструкції. Тому що середній власник будівлі часто вважає такі дії надто дорогими та невиправданими.
Тому здебільшого власники приймають капітальний ремонт через свою дешевизну на ринку, часткову модернізацію будівлі, але в капітальному ремонті відсутня технічна експертиза, і тому менш цікава для інвесторів та фінансистів, які готові вкладати великі інвестиції, проблема полягає в тому, що форма Інтеграція ще не повністю розроблена.
Це пояснюється наявністю кількох інформаційних проблем у ланцюжку створення вартості, які, як вважається, створюють так звану дилему інвесторам, наприклад відсутність повного набору знань виконавця, необхідних для оцінки та підготовки інвестицій в енергоефективність. Ці моменти інформації, що відсутні, можна резюмувати наступним чином:
- Технічна фрагментація ринку – відсутність стандартизації щодо технологій та процесів реалізації, що призводить до обмеженого контролю над витратами на розробку проекту, якістю та досягнутими енергетичними показниками; (необґрунтоване подорожчання будівництва);
- Непередбачуваність прибутковості інвестицій – відсутність загальноприйнятих ключових показників ефективності та контрольних показників, що забезпечують чітке та всебічне економічне обґрунтування енергоефективності будівель, оскільки в нинішньому стані вони часто засновані на спрощених підходах до бізнес-моделювання, заснованих виключно на очікуваннях окупності платіжних та підвищення комфортності будівлі);
- відсутність універсальних інститутів, структурованих баз даних та надійних інструментів, що полегшують шлях інвесторів, оцінка сукупного ефекту енергоефективності з точки зору підвищення вартості нерухомості, зниження витрат на експлуатацію та управління, підвищення продуктивності.
Цей недолік інформації особливо актуальний у разі існуючих будівель, які потребують реконструкції. У таких випадках (існуючі будівлі) існує внутрішня труднощі у визначенні точної продуктивності та комерційної цінності заходів щодо підвищення енергоефективності з використанням стандартизованого підходу.
Майнінг в системі опалення будівель дасть інвесторам більше прибутковості і краще буде створити бізнес-модель. Для прикладу візьмемо п'ятиповерхову будівлю 1979 року побудови у м. Світловодськ, Україна. Територія клімату відноситься до 1 зони до енергоефективної модернізації (реконструкції) енергоспоживання становило 273,7 кВт/м2 на рік, після чого показник скоротився до 117,27 кВт/м2 на рік енергії на опалення та охолодження будівлі.
Інвестицій у реконструкцію умовно становило 11 тисяч грн. /м2. Окупність будівлі триватиме до 25 років без урахування підвищення цін на опалення, а термін служби утеплення стін становить 25 років. З додаванням у реконструкцію систему опалення з централізованого на майнінг до системи опалення (автономна) – економія буде, доходить до 85 кВт/м2 на опалення (через ККД у 94-99% на відміну від централізованого опалення у 47% ККД), а також капіталу вкладення буде більше на 3,5 тисячі грн./м2 більше, а й окупність збільшиться.
Для прикладу візьмемо популярну криптовалюту Біткоїн на 13.06.2022 рік вартість однієї монети становить – 23 513,5 доларів, але сума може змінюватись максимальна вартість Біткоїна була до 64 400,00 доларів, при витратах 173 112,4 кВт*год. будинки на опалення та охолодження потрібно з опалювальною площею 1787,7 м2 – 151 954,5 кВт*годин. Умовно за рік опалення п'яти поверхового будинку, зможе створити 1 монету биткоина, а за 7 років експлуатації без зміни підвищення тарифів і ринкової вартості повністю окупиться за 10 років і чим більше матиме популярність Біткоїн і матиме конвертацію на товари, тим швидше відбуватиметься період окупності !
А це без урахування того, що можна вкладати зайві гроші в енергію, що відновлює, де окупність прийде ще швидше і поліпшення екології!
Якщо використовувати майнінг опалення в «Пасивних будинках» - 15 кВт*год/м2 і споживання для відновлюючої енергії (сонячна енергія). Пасивний будинок коштує від «Нової будівлі» 35% від вартості. Новий будинок коштує 15 450 грн/м2, а пасивний будинок відповідно 20 857,5 грн/м2. Відповідно для 100 м2 вартість будівництва Нового будинку буде - 1545000,00 грн., А вартість пасивного будинку коштує - 2085750 грн. - Економія за рахунок платіжок за опалення становить 35 640 грн. на рік, що відповідно окупиться на одних платіжках за 15 років.
Порахуємо вартість додаткових вкладень для додавання майнінгу опалення та сонячної ферми в 15 кВт в пасивний будинок. Обладнання, яке майнінг криптовалюту було взято Asic Bitmain Antminer S19 Pro характеристики споживання 3250 Вт*годину за день Asic може створити 0,0005 Біткоіна, а за 24 години споживання становитиме 78 кВт, за 5.5 років без перервної роботи буде вироблено 1 Біткоін 156 585 кВт*годин.
Відповідно сонячної ферми в 15 кВт за перший рік буде вироблено 17 739 кВт*годину, а за 5 років виробляється 88 695 кВт*година, відповідно, зеленого тарифу дохідність становить 2734 доларів за перший рік, а за п'ять років становитиме 13 667 доларів .
Економічна доцільність складатиме витратна частина:
Побудова пасивного будинку – 70 462,35 доларів;
2. Asic із встановленням в опалювальну систему становить – 8580 доларів;
3. Сонячна ферма 15 кВт під. ключ коштує 11 800 доларів.
Загальна сума: 90842,35 доларів.
Прибуткова частина складається з:
1. Економії платіжок на опалення - 1204,2 доларів на рік;
2. Виробництва Біткоїну – 3 354,825 доларів на рік (за вартістю біткоїну 18 382,6 доларів);
3. Виробництво електроенергії та продажу за рахунок сонячних ферм та зеленого тарифу – 2 734 доларів на рік;
Загальна сума: 7293,025 доларів.
Чиста окупність відбудеться через 12.5 років.
Врахуйте, що це без зміни вартості рахунків за опалення та збільшення популярності біткоїну та вартості відповідно, але популярність крипто валюти збільшується, а вартість платіжок у середньому збільшується на 17% щороку. Справжня окупність буде швидше.
Заключение
З використанням майнінгу в опалювальній системі дозволить позбутися енергетичної бідності за рахунок продажу монет, які виробляються під час опалення будинку, покращити здоров'я та благополуччя вразливих груп людей, скоротити при цьому їхні рахунки за електроенергію та раціональне використання ресурсів, зміцнити криптовалюту, яку у свою чергу стабілізує глобальну економіку. за рахунок вирішення проблеми непередбачуваності прибутковості інвестицій додається ще один прибутковості крім зменшення витрат на платіжках.
Для наочності в Україні житлової площі складає – 40 316 626 560 м2. У середньому споживання будівель займає 195 кВт/м2, відповідно споживання на опалення складе – 7 861 742 179 200 кВт – енергії або 7 861,74 терават*годин енергії, а свою чергу за рік біткоїн споживає 101 терават*год і з цього ми зможемо зменшити не раціональність викидів вуглекислого газу в атмосферу.
ПроектХоум пропонує такі послуги:
Індивідуальне проектування будинків із низького споживання енергії та пасивні будинки;
Майнінг у системі опалення;
Сертифікат енергоефективності будівлі та будинків.