Este es un editorial de opinión de Ali Chehrehsaz, ingeniero mecánico con 16 años de experiencia en la industria energética.
Este artículo describirá cómo recolectar energía solar y almacenarla puede proporcionar una poderosa dinámica para las operaciones de minería de bitcoin al señalar que:
- Las centrales eléctricas híbridas que combinan la generación eléctrica, especialmente la solar, con baterías están creciendo rápidamente
- La minería de Bitcoin se incorporará en estas plantas junto con las baterías, por las mismas razones
- La incorporación de la minería de bitcoin, así como las baterías, requiere un tamaño adecuado de los activos desplegados, y también dividir la energía entre las baterías, la minería y la red de una manera que optimice los ingresos.
- El camino a seguir no será técnica o comercialmente simple, pero la oportunidad es enorme
Plantas de energía híbrida
Hay una nueva generación de plantas de energía en aumento: las baterías se están ubicando junto con energía eólica, solar fotovoltaica (“PV”), combustibles fósiles, etc. para crear lo que se conoce como “centrales eléctricas híbridas.” Entre estas plantas de energía híbrida, las plantas de energía solar más batería son el segmento de más rápido crecimiento.
Lawrence Berkeley National Labs (LBNL) publicó recientemente sus hallazgos en un informe titulado “2021 fue un gran año para las centrales eléctricas híbridas, especialmente PV+Almacenamiento.En el artículo, se menciona: “Entre los híbridos generador+almacenamiento operativos, el almacenamiento fotovoltaico domina en términos de número de plantas (140), capacidad de almacenamiento (2,2 GW [gigawatts]/7,0 GWh [gigawatt hours]), relación capacidad de almacenamiento:generador (53%) y duración del almacenamiento (3,2 horas). ”
El informe continúa afirmando que: “El año pasado fue un gran año para los híbridos de almacenamiento fotovoltaico en particular: 67 de los 74 híbridos agregados en 2021 fueron almacenamiento fotovoltaico. A fines de 2021, había más GW de capacidad de batería operando en híbridos fotovoltaicos + almacenamiento (2,2 GW) que como plantas de almacenamiento independientes (1,8 GW). Gran parte de la capacidad de la batería agregada en forma híbrida en 2021 fue un actualización de la batería a una planta fotovoltaica preexistente.”
Este último punto es digno de mención, y volveremos a discutirlo más adelante.
Esta tendencia continúa y, como señala el artículo, había más de 670 GW de plantas solares en las colas de interconexión en EE. UU. a finales de 2021.
Prisioneros del tiempo y la geografía
¿Por qué se están agregando baterías a las plantas solares a un ritmo tan rápido? Hay dos factores en juego: la deflación del valor disponible para la energía solar y la competitividad cada vez mayor dentro de la industria solar.
Problema uno: Deflación del valor solar
¿Qué es la deflación del valor solar? los sesión informativa LBNL da una pista: “…[PV+storage] se pueden encontrar en gran parte del país… aunque las plantas más grandes se encuentran en California y el Oeste…” En una palabra: geografía.
La energía solar en lugares como California, Nevada y Arizona está sufriendo un efecto anti-red. El efecto anti-red de la energía solar ocurre en un mercado cuando la penetración de la energía solar en una ubicación alcanza un punto de inflexión específico del mercado, después del cual la adición de nueva capacidad solar reduce el beneficio (es decir, el valor de la generación solar) para todas las plantas solares en ese mercado. En su 2021”Escala de servicios públicos solar”, LNBL demuestra este problema con más detalle.
A medida que aumenta la penetración solar en una red, disminuye el valor que la energía solar puede capturar. Esto nos lleva a otra pista: tiempo. Las horas durante las cuales cualquier generador solar dado puede producir electricidad son, por definición, las mismas horas en que cualquier otro generador solar cercano puede producir electricidad, que terminan convirtiéndose en las horas en las que el mercado está sobreabastecido y los precios son más bajos.
Por eso las renovables son, en cierto modo, prisioneras de tiempo y geografía. Ver el ejemplo de California delineado por LNBL: Con una penetración del 22 %, la energía solar solo puede captar el 75 % del valor de la generación con un perfil de potencia de carga base las 24 horas del día, los 7 días de la semana. El problema ya es visible en otros mercados con penetraciones tan bajas como el 5%.
Todos los mercados van en esta dirección. Los propietarios de proyectos solares existentes o planificados deben encontrar formas de cubrir este riesgo y diversificar sus fuentes de ingresos.
Problema dos: competencia extrema
El otro factor es el éxito de la energía solar, que crea una industria extremadamente competitiva que ahora desafía un mayor crecimiento.
La industria solar comenzó mucho más tarde que otras industrias de generación de energía y ha tenido que ponerse al día para ganar su parte de la combinación de generación de energía. La industria ha estado utilizando la costo nivelado de energía (LCOE) para comparar sus costos con el carbón, el gas natural y otras fuentes de generación.
La energía solar se convirtió en la forma de generación con el LCOE más bajo de la última década y esto ha estado impulsando el increíble crecimiento de la capacidad solar. Pero la competencia con otras fuentes de generación continúa dentro de la propia industria, creando una carrera a la baja que está erosionando los rendimientos de los inversores en energía solar. El siguiente cuadro es de un artículo de Lazard titulado “Costo nivelado de energía, costo nivelado de almacenamiento y costo nivelado de hidrógeno” que muestra la rápida caída en el costo nivelado solar de la electricidad:
Una reducción continua en el LCOE solar se traduce en una trayectoria descendente de los ingresos de las plantas solares. Como tal, los inversores en energía solar están buscando formas de aumentar las ganancias dentro de los límites del mercado de la energía. Las baterías son una de esas tecnologías que brindan un camino hacia mayores ingresos a través del arbitraje, la respuesta a la demanda y los servicios auxiliares.
La hoja de ruta para los mineros de Bitcoin
¿Cuál es la oportunidad para los mineros de bitcoin? La forma en que el almacenamiento ha encajado perfectamente en la pila de valor solar proporciona una hoja de ruta útil para que la sigan los mineros de bitcoin. La minería de Bitcoin también puede brindar oportunidades similares para que las plantas solares accedan a mayores ganancias al operar como un recurso flexible para la red.
Pero debido a que las baterías tienen una capacidad de almacenamiento fija y brindan una oportunidad de arbitraje de energía a corto plazo contra la red eléctrica local, eventualmente, incluso una batería debe tomar los precios del mercado de la red local. La minería de Bitcoin no tiene límite de almacenamiento (lo que permite el arbitraje a largo plazo) y puede proporcionar arbitraje en cualquier parte del mundo (más información sobre este tema: “Bitcoin es el primer mercado global de electricidad”).
El emparejamiento de la minería de bitcoin y la energía solar es simple en principio, pero hacer que la física y las finanzas funcionen en la práctica no es fácil. Para generar rendimientos acumulativos, los mineros de Bitcoin deben dimensionar con precisión sus implementaciones cuando se ubican junto con plantas híbridas de baterías y energía solar. La estrategia de ubicación conjunta requiere una comprensión y predicción del volumen de producción de electricidad de la planta solar y el valor asociado de cada unidad de energía producida por la planta. Esto debe hacerse tanto a largo como a corto plazo (casi en tiempo real), para respaldar el diseño/la inversión y las operaciones. Además del volumen de producción probabilística de la energía solar, debe entenderse el valor de la energía en cada intervalo (por ejemplo, un período de cinco minutos); por ejemplo, el valor puede variar ampliamente ya veces puede llegar a $0 por kilovatio hora (kWh) debido a reducciones.
Una nota al margen sobre las restricciones eólicas y solares: a continuación se muestra un gráfico de Análisis de BTU mostrando que la energía eólica y solar aumentan los recortes a medida que se implementan más energías renovables intermitentes en la red del Consejo de Fiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT). ¡Las plantas eólicas y solares más afectadas vieron reducirse el 29% y el 21% (respectivamente) de su generación anual total en 2021 a 2022!
La cooptimización para integrar la minería de bitcoin es un desafío que vale la pena resolver para los mineros dado el aumento de plantas híbridas solares y de baterías en la combinación de fuentes de nueva generación. Es probable que esta tendencia crezca a un ritmo exponencial.
En resumen, aumentando deflación en valor y aumento en la competencia de energía solar han incentivado el emparejamiento de baterías con plantas solares existentes. Ahora hay un nuevo incentivo que acelerar el crecimiento de plantas híbridas apareadas en batería.
Lo que hemos visto hasta la fecha ha tenido lugar dentro de la era anterior a la Ley de Reducción de la Inflación (IRA). El IRA recientemente permite una Incentivo de crédito fiscal a la inversión (ITC) del 30 % para baterías independientes en los próximos diez años, lo que impulsará la reurbanización de plantas solares existentes convertirse en plantas híbridas.
Como se mencionó anteriormente, la actualización de baterías a plantas solares existentes es un segmento emergente. Este segmento crecerá aún más rápido durante la próxima década con el nuevo incentivo de las TIC. El nuevo incentivo más la inversión en la fabricación de energía solar y baterías en los EE. UU. está a punto de convertir a los EE. UU. en la nación líder en plantas de energía solar y de almacenamiento. Los mineros de Bitcoin tienen una gran oportunidad de aprovechar una de las formas de generación de energía de más rápido crecimiento al descubrir la física y las finanzas de la ubicación conjunta con plantas de energía solar y de almacenamiento.
Esta es una publicación invitada de Ali Chehrehsaz. Las opiniones expresadas son totalmente propias y no reflejan necesariamente las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.
