ビットコインのデジタル競争の現実世界のコスト

テキサスは電気を切望していました。冬の嵐ウリは、州全体の発電所をノックアウトし、何万もの家屋を氷のような暗闇に残しました。 2021 年 2 月 14 日の終わりまでに、約 40 人が死亡し、その一部は凍えるような寒さでした。

一方、オースティンから 1 時間離れたかつてのアルミニウム精錬工場の敷地内では、世界最大の暗号通貨であるビットコインを獲得しようと競い合い、約 6,500 世帯に電力を供給するのに十分な電力をコンピューターがずらりと使用していました。

コンピューターは毎秒数兆回の計算を実行し、ビットコインのアルゴリズムが受け入れる難しい数字の組み合わせを探していました。約 10 分ごとに、どこかのコンピューターが正しく推測し、ここ数週間で約 170,000 ドル相当の少数のビットコインを獲得します。誰でも試すことができますが、ビジネスを行うには、小さな都市と同じくらいの電力が必要になる場合があります。

テキサスでは、コンピューターは真夜中過ぎまで稼働し続けました。その後、州の電力網運営者は、システムが故障しそうになった場合にそうすることができるという合意に基づいて、それらを停止するように命じました。その見返りとして、コンピューターをオフラインに保つために、ビットコインの会社である Bitdeer に 1 時間あたり平均 175,000 ドルを支払うようになりました。次の 4 日間で、Bitdeer は、嵐に耐えたテキサス人が最終的に支払った料金から、営業していないことで 1,800 万ドル以上を稼ぐことになります。

ニューヨーク・タイムズは、ビットコイン・マイニングとして知られる米国内の 34 の大規模な事業を特定しました。これらはすべて電力網に大きな圧力をかけており、そのほとんどがそうして利益を得る新しい方法を見つけています。彼らの運営は、電気料金の上昇や莫大な炭素汚染など、周囲のすべての人にコストを生み出す可能性があり、そのほとんどはビットコインとは何の関係もありません.

2021 年 6 月まで、ほとんどのビットコイン マイニングは中国で行われていました。その後、他の理由の中でも特に電力の使用を挙げて、少なくともしばらくの間、ビットコインの操作を追い出しました。米国はすぐに業界の世界的リーダーになりました。

それ以来、ビットコイン鉱山がアメリカで使用している正確な電力量と、エネルギー市場と環境への影響は不明です。 The Times は、公開記録と機密記録の両方、および委託した調査結果を使用して、最大規模の事業所の電力使用量とその貪欲な需要の波及効果について、これまでで最も包括的な見積もりを出しました。

タイムズ紙は、別のニューヨーク市の相当額の住宅が現在、国の電力供給を利用しているように見えることを発見しました。

一部の地域では、これにより価格が急騰しています。 34 の鉱山のうち 10 が州の電力網に接続されているテキサス州では、需要の増加により、電力需要家の電気料金が年間 5% 近く、つまり年間 18 億ドルも上昇しています。コンサルティング会社ウッドマッケンジー。

非営利のテクノロジー企業であるワットタイムの分析によると、国全体での追加の電力使用は、アメリカの道路に 350 万台のガソリン車を追加するのと同じくらいの炭素汚染を引き起こします。ビットコイン事業の多くは、環境に優しく、再生可能エネルギーが豊富な地域に設置されていると自称していますが、それらの電力源だけで満たすには電力需要が多すぎます.その結果、それらは化石燃料業界に恩恵をもたらしました。WattTime は、これらのビットコイン操作が電力網に追加する需要の 85% を満たすために、石炭と天然ガスのプラントが稼働していることを発見しました。

それらの大量のエネルギー消費とほぼ瞬時に停止する能力を組み合わせることで、一部の企業は米国の電力市場のレバーを巧みに引いてお金を節約し、お金を稼ぐことができます。彼らは、需要のピーク時に請求される料金を回避し、価格が急上昇したときに割増価格で電力を転売し、電源を切ることを申し出て支払いを受けることさえできます。工場や病院など、その他の主要なエネルギー消費者は、深刻な結果を招くことなく、定期的にまたは大幅に電力使用量を削減することはできません。

一部の州、特にニューヨーク、ペンシルバニア、テキサスでは、Bitcoin オペレーターの収益は最終的に他の電力顧客から得ることができます。最も明確な例はテキサス州で、停電を防ぐために必要に応じてすぐに電源を切ることを約束したことで、ビットコイン企業がグリッドオペレーターから支払われています。実際には、シャットダウンするように求められることはめったになく、代わりに、ビットコインを探すという、とにかくやっていたであろうことを正確に行いながら、追加のお金を稼ぐ.記録によると、2020 年以降、5 つの事業がこのプログラムから合計で少なくとも 6,000 万ドルを稼いでいます。

いくつかの企業は、営業時間の大半をこれらの契約を通じて支払われています。ほとんどの年、彼らは数時間だけ電源を切るように求められ、その時点でさらに多くの報酬が支払われます。

Winter Storm Uri 中の Bitdeer の棚ぼたは、通常使用される電力のほんの一部と引き換えに、このプログラムを通じてもたらされました。同社はコメントの要請に応じなかった。別のビットコイン企業は、嵐の最中に電力を転売して数千万ドルを稼ぎ、最終的には 1 億 2,500 万ドルを稼ぐことになっています。技術透明性プロジェクト .第三の会社投資家に語った ウリのような別の自然災害は、重要なビジネス チャンスになる可能性があります。

ヒューストン大学でエネルギー経済学を教えている Ed Hirs 氏は、「皮肉なことに、人々が自分たちの電力に対して最も多くのお金を払っているか、電力を完全に失っている場合、鉱山労働者は、支払った金額の 100 倍のレートでテキサス人にエネルギーを売って利益を上げています」と述べています。業界に対して批判的でした。

インタビューと声明の中で、多くの企業は、グリッドに利益をもたらすためにすぐにシャットダウンする意思があることを除いて、他の大規模な電力ユーザーと何の違いもないと述べています。 The Times と WattTime が排出量を推定するために使用した方法に反対する人もいました。この方法は、鉱山の需要を満たすために生成された追加の電力によって引き起こされる汚染を計算し、圧倒的に化石燃料に由来することを示しています。

両社は、この方法は不公平な基準を維持していると述べた。

「引用された分析は、電力を消費するあらゆる業界を攻撃するために使用される可能性があります」と、ニューヨーク州北部で事業を展開する Coinmint の最高経営責任者である David Fogel 氏は述べています。 「このように特定の業界を選び出すという考え全体が不公平だと思います。」

しかし、WattTime の方法は、あらゆる業界、特に非常に急激に大きくなる業界での電力使用の増加による環境への影響を測定するために、多くのエネルギーと気候の専門家が推奨している方法です。

業界の一部は、環境への悪影響に直接責任があるという提案に反対しています.

A 2022 年 5 月手紙 大手企業の多くが署名した環境保護庁に対して、彼らの事業は汚染物質を「放出しなかった」と述べた。 「ビットコインマイナーは排出物をまったく持っていません」とそれは言った。 「関連する排出量は、発電の関数です。」

暗号に焦点を当てたベンチャーキャピタル会社のパートナーであり、著名なビットコイン支持者であるニック・カーター氏は、自身が手紙の第一著者であるとニューヨーク・タイムズに語ったが、ビットコインマイニングには排出がないと書いたとき、彼は「言葉遊び」をしていたと語った。当時、彼は業界が不当に選ばれていると感じていた.

「たぶん、より誠実な点は、グリッド電力を生成するユーティリティに関連する排出量をすでに完全に認識していることです」と彼は言いました。

エネルギー産業を研究している多くの学者は、ビットコインの採掘が環境に重大な影響を与えていることは間違いないと述べています。

電力網の排出量を研究するプリンストン大学のジェシー・ジェンキンス教授は、「化石エネルギーを急速に削減する必要性にすでに直面しているにもかかわらず、彼らは数百メガワットの新たな需要を追加しています。

「気候変動に関心があるなら、それは問題だ」と彼は付け加えた。

アメリカへの洪水
2008 年に考案されたビットコインは、世界のほとんどに暗号通貨の概念をもたらしました。口座の価値を追跡するために銀行を信頼する代わりに、システムはブロックチェーンと呼ばれる公開台帳で取引を公開します。支持者は、仲介業者を排除することで、人々は金融機関や政府の監視、手数料から解放されると述べた。

いわゆるマイニングは、システムの基本的な部分です。コンピューターが正しく推測すると、元帳が更新され、新しいビットコインが 6.5 個集まります。そしてまた推理ゲームが始まります。

当初、愛好家はパソコンで勝つことができましたが、ビットコインの価値が 2017 年の 1,000 ドル未満から 2021 年には 60,000 ドル以上に急上昇するにつれて、マイニングはますます産業的な取り組みになりました。 (その後、価格は下がり、公開時点では約 28,000 ドルでした。)

鉱夫がオッズを改善する唯一の方法は、より多くの電力を必要とする計算能力を追加することです。しかし、推測の数が増えるにつれて、アルゴリズムはゲームをより難しくします。これにより、エネルギー軍拡競争が生まれました。

鉱山の規模は、電力業界の人々の息を呑む可能性があります。 1 メガワットの鉱山は、米国の典型的な家庭が 2 年間消費するよりも、毎日多くのエネルギーを消費します。連邦政府のデータによると、特定の瞬間に 100 メガワットの電力が供給されれば、クリーブランドの住宅の約半分に電力を供給することができます。

業界の側面は、以前は報告 ニュース記事や政府 と非営利のホワイト ペーパー これには、環境への影響の広範な推定が含まれます。しかし、タイムズは財務情報開示、土地記録、衛星画像を相互参照して、最大規模の事業の最初の全国会計を作成しました。分析には、約 40 メガワット以上で稼働している鉱山が含まれていますが、そのしきい値を下回る数十の鉱山が存在します。

もちろん、金属やプラスチックの製造を含む他の産業も大量の電力を必要とし、公害を引き起こし、電力料金を上昇させています。しかし、ビットコイン鉱山は雇用を大幅に減らし、建設が完了すると数十人しか雇用しないことが多く、地元の経済発展に拍車をかけません.

彼らの経済的利益は、所有者と運営者にほぼ独占的に流れます。ビットコインの価格がピークに達した 2021 年には、5 つの上場ビットコイン企業の 20 人の幹部が合わせて 1,600 万ドル近くの給与と 6 億 3,000 万ドル以上のストック オプションを受け取ったことが記録に示されています。

それ以来、ビットコインの価値が下落し、電気料金が上昇したため、業界の収益性は低下しています。米国に本拠を置く最大の企業 2 社が破産を申請しました。それでも、新しい鉱山は全国で開かれ続けています。

はるかに少ない電力で暗号通貨を運用する方法があります。昨年、2 番目に人気のある暗号通貨であるイーサリアムは、アルゴリズムを切り替えることで、ネットワークに電力を供給するために必要な電力を 99% 以上削減しました。今ではビットコインのようにコンピュータを推測するためにお金を費やしたからではなく、人々が自分のお金を担保として喜んで差し出すので、人々に報酬を与え、元帳を更新することを信頼しています。

しかし、ビットコインの支持者は、アルゴリズムの変更に反対し、他のアプローチよりも長期間にわたって大規模な攻撃に耐性があることが証明されていると述べています。実際には、より多くのコンピューターが推測を行うほど、ネットワークはより安全になると彼らは言います。

テキサス州パイオテにある Genesis Digital Assets 鉱山の電力需要の 92% は、化石燃料プラントによって満たされ、毎年 546,000 トンの炭素汚染を引き起こしています。

ビットコインのマイニングが普及するにつれて、世界中の国々で、運用が電力網に負担をかけていることがわかりました。 2019 年、中国はこの産業を「望ましくない」と宣言し、2021 年に禁止しました。多くの事業がイランとカザフスタンに移動し、これも制限を制定しました。

そして、ビットコインを採掘するコンピューターが積み上げられた輸送用パレットがアメリカに到着し始め、一部の州では歓迎されました。

石炭と石油の国

ノースダコタ州ジェームズタウンのすぐ北に位置する土地は平坦で、木々はほとんどなく、冬には雪が 10 フィートにも達することがあります。さわやかな大草原の風が吹いているときでさえ、Applied Digital のビットコイン鉱山内のファンの甲高い鳴き声は、0.5 マイル離れたところから聞こえます。

彼らは 30,000 台以上のコンピューターを冷却するために取り組んでおり、2 階建ての高さに積み上げられ、「危険 - 高電圧」と書かれた標識に沿って数百フィートも伸びています。放射熱は、オペレーションの 8 つの建物のそれぞれの片側の雪を溶かします。

鉱山には 33 人の従業員がおり、人口 16,000 人の町のすべての家庭の約 10 倍の電力を使用しています。これは、ノースダコタ州のすべての家庭とほぼ同じ量の電力を消費する、州内の 3 つの鉱山のうちの 1 つです。

ビットコイン企業をこれほど歓迎している州は他にほとんどありません。 2021 年 10 月、Doug Burgum 知事は、グランド フォークスに鉱山を建設したことに対して、地元の役人および電力会社に経済開発賞を授与しました。数か月後、彼はウィリストンでの 19 億ドルのビットコイン事業の開発を発表しました。そして昨年の春、彼はジェームスタウン鉱山のテープカット式でスイッチを入れました。

商務長官のジョシュ・テイゲン氏は、ビットコインの運用が州の経済に与える影響は単純で、「彼らは化石燃料産業を支えており、それがまさに私たちが望んでいることです」と述べています。

ノースダコタ州には、主に発電に使用される石炭の一種である褐炭が豊富にあります。テイゲン氏は、州は最終的に化石燃料発電所から炭素を回収して地下に貯蔵し、石炭産業を存続させながら排出量を削減したいと考えていると語った。

同州には大量の風力発電所もあり、これが Applied Digital を引き付けた理由だと、同州の最高経営責任者である Wes Cummins 氏は述べています。

彼の会社は一人ではありません。多くのビットコイン ビジネスは、再生可能エネルギーが豊富な農村地域で事業を行う能力を促進しています。

しかし、これらの主張は厳しい現実に直面しています。その再生可能エネルギーの大部分は、鉱山がなくても使用されるため、化石燃料プラントはほとんどの場合、操業の結果として追加の電力を生成する必要があります.

たとえば、Jamestown 鉱山の電力需要により、石炭または天然ガスのエネルギー プロバイダーは 90% 以上の時間で電力を生成していることを WattTime は発見しました。

WattTime は、限界排出量分析と呼ばれる手法を使用して、各鉱山の場所と電力使用を調査し、必要な追加エネルギーを生成した発電所の種類を特定し、結果として生じる汚染を推定しました。この方法、特に WattTime は、200 以上の仮想通貨企業がサポートする業界の二酸化炭素排出量を削減するイニシアチブである Crypto Climate Accord のレポートで推奨されています。

分析の結果、34 の鉱山の電力使用が、毎年 1,640 万トン近くの炭素汚染を引き起こしていることがわかりました。

カミンズ氏は、アプライド デジタルのジェームズタウン事業の見積もりについて、「非常に驚いています」と語った。彼の事業はグリッド上で利用可能な電力を使用しており、すべての顧客の需要に影響されるクリーンなソースかダーティなソースかを制御することはできないと彼は言いました。鉱夫は一般に、その電力の組み合わせに基づいて排出量を計算することを好みます。

その方法を使用して、WattTime は、化石燃料で生成された電力を 54% 消費し、約 1,040 万トンの炭素排出をもたらすと推定しました。

ビットコインのロビー団体であるテキサス・ブロックチェーン・カウンシルのリー・ブラッチャー会長は、電子メールで、業界は新しい再生可能および天然ガスプラントの開発にインセンティブを与えていると述べた。しかし、電力業界の専門家によると、現在の風力発電所の中にはわずかな利益しか得られていないものもあるかもしれませんが、再生可能発電の構築には何年もかかり、通常、10 年以上電力を購入することを保証できる顧客からのコミットメントが必要です。

プリンストン大学のジェンキンス博士によると、ビットコイン事業のほぼ一定の電力需要は、再生可能エネルギーの増加につながるよりも、化石燃料プラントの稼働を維持する可能性が高いとのことです。

ペンシルベニア州ネスケホーニングにあるストロングホールド デジタル マイニング事業の電力需要の 99% は、化石燃料プラントによって満たされ、毎年 192,000 トンの炭素汚染を引き起こしています。

これは、ガス動力のプラントが再開され、現在ビットコイン鉱山に電力を供給しているニューヨーク州北部で真実であることが証明されました.他の 3 つの大規模事業は、ペンシルベニア州の 2 つの廃石炭を含む化石燃料プラントを所有する企業によって運営されています。

WattTime が最も汚染を引き起こしていると判断したビットコイン企業のいくつかは、再生可能エネルギーを支援していると主張しています。

たとえば、Riot Platforms の最高経営責任者は、ビットコインのマイニングを「再生可能エネルギーにとって非常に有益で支援的である」と説明しました。 WattTime の分析によると、同社の鉱山によって追加された電力需要の 96% が化石燃料によって満たされていました。

ビットコインマイナーのパワープレイ

ビットコインのマイニングは安定した収益を生み出しますが、大量の電力を使用することもビジネス モデルになる可能性があります。

異常気象の瞬間は、特に顕著な例です。 2022 年 6 月 23 日 — オースティン周辺で 8 日連続で 100 度近くの気温が続いたとき、Riot Platforms は電気をお金に変えるいくつかの方法を実証することができました。

多くの産業用バイヤーと同様に、同社は家庭用顧客が利用できる価格の何分の一かで電力を事前に購入していました.ライアットの鉱山は 450 メガワットで稼働しており、これは国内最大です。

6 月の毎日、そのコンピューターの推測では、平均で約 342,000 ドル相当のビットコインを獲得していました。しかし、同社には、利益率を改善するための 2 つの追加の方法がありました。

まず、テキサス州の送電網プログラムである Responsive Reserve Service に登録しました。このプログラムは、送電網が過負荷になった場合に、停電に対する保険として機能し、負荷を迅速に軽減する方法を提供します。このプログラムは、要求に応じて電気の使用を停止すると約束したマイナーやその他の企業に支払います。実際には、彼らが閉鎖を求められることはめったにありませんが、約束をすることに対してはまだ支払われています.

真夜中から午後 4 時近くまで。 6 月 23 日、Riot はビットコインのマイニングを続けながら、プログラムから 42,000 ドル以上を獲得しました。 (データによると、2022 年にライアットは 85% 近くの時間でプログラムに参加して約 930 万ドルを稼ぎましたが、グリッド オペレーターは実際に約 3.5 時間使用を減らすよう企業に求めました。)

その頃、同社は 2 番目の手法に切り替えました。テキサス州が電力網の維持と強化に課す料金を回避することです。それは、ほぼ完全に一時的に停止することによって行われました。

大口顧客に電気を節約する動機を与えるために、これらの料金は、夏のピーク時に使用する電力量に基づいています。 Riot は電力使用量を 99% 以上削減しました。

午後 6 時 30 分までに、会社は採掘を再開しました。ライアットが 1 日中フル稼働していたら、推定 550 万ドルの手数料が発生していたでしょう。この費用の大部分は他のテキサス人によって占められています。これにより、Riot は 1 年間で 2,700 万ドル以上の手数料を節約できました。

同社の行動は、テキサスの電力網運営会社であるテキサス電力信頼性評議会 (Electric Reliability Council of Texas) または ERCOT によって公開されたデータに記載されています。レコードは仮名で電力供給業者を参照していますが、タイムズはデータでテキサス州の 10 件の事業のうち 6 件を特定することができました。

最後のメカニズムの 1 つは、電気料金が急上昇したときに一部の企業が余分な利益を得ることができるようにするものです。マイニングを停止し、電気を他の顧客に転売することができます。これにより、Riot は昨年、約 1,800 万ドルを稼ぎました。

ビットコインのマイニングから、同社は昨年 1 億 5,690 万ドルを稼ぎ出しました。

送電網のデータに含まれる 6 つのテキサス鉱山のうち 5 つが、レスポンシブ リザーブ プログラムに参加しています。 2022 年に料金が査定されるたびに、6 社すべてが料金をオフにすることを選択し、推定 6,200 万ドルの料金を節約しました。

ビットコイン企業が両方のプログラムを不釣り合いに利用できるかどうか尋ねられたとき、ERCOT は声明で、サインアップする企業の「種類や活動に基づいて差別しない」と述べた。

テキサス州デントンにあるコア サイエンティフィック鉱山の電力需要の 92% は、毎年 501,000 トンの炭素汚染を引き起こしている化石燃料プラントによって満たされています。

テキサス州の企業が料金が査定される瞬間を予測して需要を削減できることは珍しいことではありませんが、ビットコインマイナーとは異なり、ほとんどの企業は平均して電力の 5% から 30% の使用を停止できると、業界コンサルタントは述べています。

声明の中で、Riot は、電力負荷を削減することで、すべての電力消費者が救われたと述べています。

「需要のピーク時に予想される時間帯に負荷を積極的に削減するという同社の決定は、送電網の信頼性を高め、最終的にはピーク時の電力価格を下げるのに役立ちます」と声明は述べています。

Texas Blockchain Council の Bratcher 氏は、メリットがコストを上回ると述べました。

「雇用とプラスの経済効果を提供することに加えて、ビットコインマイナーは電力価格が上昇するとオフになり、その電力は商用ユーザーと住宅ユーザーが利用できるようになります」と彼は言いました。

他の企業は、非常に異なる業界向けに設計されたプログラムの弱点を利用していると言う.

カリフォルニア大学バークレー校で電気料金を研究しているセヴェリン・ボーンスタイン教授は、「彼らはこのシステムを悪用していると思います」と語った。 「しかし、彼らは『システムはすでにそこにあった』と言うだろう。私はある意味でそれに同情している」

各戦略による節約と収益を考慮した後、Riot は投資家に 2022 年の電力コストはキロワット時あたり 2.96 セントであると語った。

比較すると、テキサス州の他の産業ビジネスの平均価格は 7.2 セントでした。住民は13.5セント。

「テキサスは仮想通貨のリーダーになる」

これらの機会により、国内最大のビットコイン事業のいくつかがテキサスを選択するようになりました。

ウッド マッケンジーで送電網関連の研究を率い、ERCOT の過去のデータに基づいてタイムズ紙の市場ベースのシミュレーションを実施したチームの一員であったベン ハーツ シャーゲル氏は、次のように述べています。ハーツ＝シャーゲル氏は、ビットコインの電気への依存は「必要不可欠」だと以前から批判してきたが、テキサス市場の仕組みから、住宅顧客の増加が最も激しいと述べた。

他の人は、価格の上昇がより安価なタイプの発電の開発を促進すると述べています。

ビットコイン鉱山を開発しているテキサスのエネルギー探査会社チョーラのギデオン・パウエル最高経営責任者（CEO）は、「テキサス州の発電所を拡大することは非常に重要であり、さまざまなエネルギー源が市場で競争できるようにすることは、価格の引き下げに役立つ」と述べた。

先月の時点で、ERCOT は、今年さらに 4,000 メガワットのビットコイン運用を接続する計画を承認しました。これは、テキサス州での消費量のほぼ 3 倍になります。

議会では、民主党は事業の電力使用とその結果としての排出量の正確な目録を要求しました。共和党は、国のエネルギー目標と経済に対するエネルギーの重要性を確認する先月の議会決議を提出するなど、業界を大いに支持してきました。

テキサス州アフトンにあるギャラクシー鉱山の電力需要の 92% は、化石燃料プラントによって満たされ、毎年 400,000 トンの炭素汚染を引き起こしています。

そしてテキサスでは、企業には強力な同盟者がいます。グレッグ・アボット知事はツイートで「テキサス州が仮想通貨のリーダーになる」と述べ、知事公邸でテキサス・ブロックチェーン評議会を主催した。グリッドの元暫定最高経営責任者は自身を「プロ ビットコイン」と宣言し、現在のグリッドの取締役会の副議長はテキサス ブロックチェーン カウンシルの元顧問です。それでも3月、3人の共和党上院議員が、鉱山労働者への減税を制限し、Responsive Reserveのようなプログラムへの参加を厳しく制限する法案の支持に加わった.

国内最大級の 2 つの鉱山が市の境界のすぐ外で操業しているロックデールでは、市長のバーバラ ホリーがタイムズ紙に、この町はかつて「かなり裕福な小さなコミュニティ」であったと語った。彼女は、10 年以上前に何千人もの雇用を提供してきた大規模な工場が閉鎖されたときに状況が変わったと述べました。 「それはこのコミュニティの下から足を切り取っただけです」と彼女は言いました.

それは、現在 Bitdeer 鉱山の本拠地である古いアルミニウム精錬所でした。