L’exploitation minière du bitcoin s’adapte au réseau énergétique du Texas

Récemment, Ars Technica a publié un article de Tim de Chant, rédacteur et docteur en sciences de l’environnement, visant à réfuter les arguments du sénateur texan Ted Cruz. commentaires du Texas Blockchain Summit qui s’est tenu au début du mois.

De Chant a contesté la déclaration suivante de Cruz :

« En raison de la capacité de l’exploitation minière du bitcoin à s’allumer ou s’éteindre instantanément, si vous avez un moment où vous avez une pénurie d’électricité ou une crise de l’électricité, que ce soit un gel ou une autre catastrophe naturelle où la capacité de production d’électricité tombe, cela crée la capacité de transférer instantanément cette énergie pour la remettre sur le réseau. »

De Chant a offert un certain nombre de réponses, mais semble généralement mal comprendre la substance de l’argument du sénateur Cruz. En outre, il a fait une erreur mathématique importante (rétractée plus tard) qui a remis en question ses connaissances sur l’exploitation minière du bitcoin.

Mais d’abord, il est utile de citer Cruz dans son intégralité, car l’intention de ses affirmations est perdue sans le contexte complet. Nous avons inclus un extrait de la transcription des commentaires de Cruz sur l’exploitation minière de sa conversation au sommet avec Jimmy Song ci-dessous, dans lequel il a fait référence à une récente tempête d’hiver qui a laissé de nombreuses personnes au Texas sans accès à l’électricité pendant plusieurs jours :

« Il y a eu beaucoup de choses qui ont mal tourné [during the winter storm] et je pense qu’elles méritent d’être étudiées, mais je pense que le bitcoin a le potentiel d’en résoudre de nombreux aspects. Tout d’abord, du point de vue du bitcoin, le Texas dispose d’une énergie abondante. Si vous regardez l’éolien, nous sommes le premier producteur d’énergie éolienne du pays, et de loin. Deuxièmement, je pense qu’il y a d’énormes opportunités quand il s’agit de… [indistinct audio]. Si vous regardez le gaz naturel en ce moment, dans l’ouest du Texas, la quantité de gaz naturel qui est brûlée – 50% du gaz naturel de ce pays qui est brûlé, est brûlé dans le Permian en ce moment dans l’ouest du Texas. Je pense que c’est une énorme opportunité pour Bitcoin, parce que c’est de l’énergie qui est actuellement gaspillée. Elle est gaspillée parce qu’il n’y a pas d’équipement de transmission pour acheminer ce gaz naturel là où il pourrait être utilisé de la manière dont le gaz naturel serait normalement employé ; il est simplement brûlé.

« Et donc, certains des projets vraiment passionnants que les gens envisagent sont ‘pouvons-nous capturer ce gaz au lieu de le brûler ? L’utiliser pour installer un générateur sur place. Utiliser cette énergie pour extraire du bitcoin. Une partie de la beauté de cela, c’est qu’à l’instant où vous le faites, vous aidez énormément l’environnement parce que plutôt que de brûler ce gaz naturel, vous l’utilisez à des fins productives. Ensuite, grâce à la capacité de l’exploitation minière bitcoin à s’activer ou à se désactiver instantanément, si vous avez une pénurie d’électricité ou une crise de l’électricité, qu’il s’agisse d’un gel ou d’une autre catastrophe naturelle où la capacité de production d’électricité est réduite, cela crée la capacité de transférer instantanément cette énergie pour la remettre sur le réseau. Si vous êtes connecté au réseau, ils deviennent des réserves excédentaires qui peuvent renforcer la résilience du réseau en fournissant une capacité significative d’énergie supplémentaire disponible pour les services critiques si et quand cela est nécessaire. Je pense donc que le potentiel est énorme et je m’attends à ce que, dans cinq ans, le terrain soit radicalement différent, l’extraction de bitcoins jouant un rôle important dans le renforcement de la résilience du réseau.

« C’est un point étrange. Une grande partie de la discussion autour de Bitcoin considère Bitcoin comme un consommateur d’énergie. Une grande partie des critiques qui lui sont adressées concernent la consommation d’énergie. La perspective que je suggère est plutôt l’inverse, c’est-à-dire un moyen de renforcer notre infrastructure énergétique. Et il a également – l’une des choses passionnantes à propos de la crypto aussi, est la capacité de débloquer les énergies renouvelables échouées. Il y a beaucoup d’endroits sur terre où le soleil brille beaucoup et où le vent souffle beaucoup, mais où il n’y a pas de lignes électriques. Et donc il n’est pas économiquement faisable d’utiliser cette énergie. Et la beauté du minage de Bitcoin est que si vous pouvez vous connecter à Internet, vous pouvez utiliser cette énergie et tirer de la valeur de ces énergies renouvelables d’une manière qui serait impossible autrement. Et je pense que nous allons voir dans les cinq prochaines années des innovations massives à cet égard également. »

De Chant a fait un certain nombre de remarques en réaction aux déclarations de Cruz. Nous allons les aborder tour à tour.

De Chant commence par admettre que « il va de soi que l’extraction de bitcoins pourrait créer une demande suffisante pour que les investisseurs soient incités à construire de nouvelles centrales électriques. Ces centrales pourraient théoriquement être chargées de fournir de l’énergie au réseau en cas d’urgence ».

Mais ce n’est pas vraiment l’argument de Cruz et de la communauté Bitcoin. Au lieu de cela, nous soulignons que les fournisseurs d’électricité verront leur situation économique s’améliorer du fait de l’existence de l’exploitation minière de bitcoins comme source supplémentaire d’approvisionnement. Cette amélioration économique pourrait entraîner une construction supplémentaire. Mais nous n’avons pas entendu dire que l’exploitation minière financerait la construction de centrales exclusivement bitcoin qui seraient dirigées vers le réseau en cas d’urgence.

L’autre argument est que les mineurs de bitcoins représentent un type unique de charge interruptible, dont la capacité à réduire la consommation d’énergie peut aider à protéger le réseau de l’instabilité.

De Chant a poursuivi en soulignant que le black-out de février au Texas a été causé par d’importantes tempêtes d’hiver en conjonction avec un réseau mal entretenu – bien que Cruz l’ait complètement reconnu dans ses remarques. Cela ne marque pas un point contre Cruz – il est pleinement conscient de la raison pour laquelle le réseau a échoué : des tempêtes hivernales importantes en conjonction avec un réseau mal entretenu, ainsi que d’autres facteurs contributifs tels que la livraison de gaz naturel. Ce qui s’est passé, c’est qu’en plus des pannes de centrales électriques, l’infrastructure de gaz naturel n’a pas été en mesure de livrer le gaz naturel aux centrales électriques. En outre, le Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) a sous-estimé son scénario de charge de pointe d’environ 10 gigawatts (GW), ce qui constitue une énorme erreur.

Cruz n’a pas prétendu que Bitcoin empêcherait un effondrement du réseau électrique dû à un cygne noir et à la météo. En fin de compte, seule une meilleure planification peut le faire.

De Chant a poursuivi en soulignant que les mineurs de Bitcoin ne dépenseraient pas d’argent supplémentaire pour hiverner leurs opérations. Mais c’est un point confus : De Chant semble confondre les mineurs et les producteurs d’énergie. En pratique, les deux sont distincts. Les pannes générales du réseau n’ont rien à voir avec le bitcoin, et personne ne suggère que le bitcoin permettra aux centrales électriques d’éviter complètement les événements de queue à deux sigmas.

L’économie de l’acceptation d’un temps de fonctionnement inférieur

La principale ligne d’argumentation de De Chant est simplement son affirmation que l’économie de l’exploitation minière ne soutient pas la réduction, même lorsque les prix sont élevés. Selon ses propres termes : « Il est peu probable que les mineurs de bitcoins offrent leur capacité de production au réseau, à moins qu’ils ne soient suffisamment rémunérés. » Dans le première version de son articleil avait initialement affirmé que les mineurs devraient être payés 31 700 dollars par mégawattheure (MWh) pendant la tempête hivernale de février 2021 pour éteindre leurs machines, une estimation qu’il a révisée à 600 dollars par MWh par la suite. Mais les deux estimations sont erronées.

Même pour l’équipement le plus haut de gamme (Antminer S19s), le « point d’arrêt » en février 2021 pour les mineurs aurait été de 480 $ par MWh. Les équipements plus anciens ont un seuil de turn-off plus bas car ils sont plus sensibles aux prix de l’électricité. Lorsque les prix de l’électricité atteignent un certain seuil, les mineurs ne sont plus rentables et éteignent leurs machines – qu’ils soient inscrits ou non à un programme officiel du réseau pour les indemniser des temps d’arrêt.

Les mineurs sont très conscients de leur économie et peuvent s’adapter aux conditions du réseau en temps réel. De Chant s’est trompé d’un facteur 66 dans son estimation initiale. Dans son estimation révisée, il a maintenu à tort que les mineurs éteindraient leurs appareils à 600 $ par MWh, ce qui reste une surestimation. Pour faire simple, les mineurs de bitcoins sont très sensibles aux prix et pratiquent la « répartition économique », ce qui signifie qu’ils réagissent aux prix et ne font tout simplement pas fonctionner leurs équipements si les prix de l’électricité sont trop élevés. Et ce, qu’ils participent ou non à un programme de « réponse à la demande », qui demande officiellement aux consommateurs d’électricité de réduire leur consommation pendant les périodes de pénurie d’électricité.

Dans le graphique ci-dessous, vous pouvez voir que les mineurs auraient éteint leurs machines bien avant que le prix plafond de 9 000 $ par MWh ne soit atteint pour l’électricité dans l’ERCOT.

Le seuil précis auquel les mineurs ont réduit leur utilisation dépend des types de machines utilisées – les machines haut de gamme ont un coût d’opportunité plus élevé, et sont donc maintenues en ligne pendant les périodes où le prix de l’électricité est plus élevé.

L’électricité est généralement bon marché dans l’ERCOT, ce qui pourrait impliquer relativement peu de cas où les mineurs réduiraient leur utilisation. Mais bien sûr, la moyenne ne dit pas tout. La nature du réseau électrique est telle que la plupart du temps, l’énergie est bon marché ou même gratuite (en fonction de l’endroit où elle est consommée), et une petite fraction du temps, elle est très rare et chère (c’est une caractéristique – les prix élevés sont un signal pour encourager la construction de nouvelles centrales).

C’est au cours de ces événements de queue de droite que les mineurs de bitcoins peuvent bénéficier de manière significative du réseau en interrompant leur charge. Le reste du temps, l’énergie est généralement plus abondante, car la présence des mineurs constitue une pression économique qui améliore l’économie du réseau, ce qui rend plus intéressante la construction de nouveaux projets énergétiques (qui peuvent désormais, pour la première fois, avoir la possibilité de vendre leur capacité de production totale au réseau ou à Bitcoin).

Par exemple, Lancium est une entreprise technologique basée à Houston qui crée des solutions logicielles et de propriété intellectuelle permettant d’avoir plus d’énergie renouvelable sur le réseau. En 2020, elle a été la toute première entreprise à qualifier une charge de ressource de charge contrôlable (CLR) (nous y reviendrons).

À ce jour, la société possède et/ou exploite toutes les ressources de charge contrôlables (CLR) dans l’ERCOT, avec environ 100 MW de charge minière Bitcoin sous contrôle pour CLR. Ces installations minières sont optimisées à la fois sur une base quotidienne et horaire afin d’exploiter le bitcoin lorsqu’il est économique de le faire et de l’éteindre lorsqu’il ne l’est pas.

Il vaut la peine de se plonger dans la distribution des prix de l’électricité sur un réseau comme ERCOT pour bien comprendre comment les mineurs s’engagent sur le réseau. La plupart du temps, l’énergie est abondante et bon marché. Dans l’ouest du Texas, les prix sont régulièrement négatifs, car l’offre d’énergie éolienne et solaire dépasse périodiquement la demande, et la capacité d’exporter l’offre vers des centres de charge ailleurs au Texas est limitée.

Les mineurs fournissent une ressource de charge qui absorbe avidement l’énergie à prix négatif ou bon marché (tout ce qui se trouve à gauche du graphique), tout en s’interrompant pendant les événements à droite (vous pouvez voir la tempête d’hiver à droite).

D’une part, cela améliore l’économie des producteurs d’énergie qui, pour la première fois, ont un nouvel acheteur à qui vendre leur électricité, au-delà du seul réseau inflexible. Cela encourage la construction de nouvelles infrastructures d’énergie renouvelable et améliore les perspectives des installations existantes. D’autre part, une charge hautement interruptible qui peut tolérer les temps d’arrêt signifie qu’il y a plus d’énergie disponible pour les ménages et les hôpitaux pendant les périodes de pénurie, lorsque l’approvisionnement est interrompu par les conditions météorologiques ou d’autres interruptions.

Du point de vue du mineur, accepter des interruptions de service est en fait une décision économiquement rationnelle, pour deux raisons :

  • Ils évitent de payer des prix extrêmement élevés pour l’électricité pendant une pénurie.
  • Dans certains cas, ils sont payés pour le service d' »assurance » qu’ils fournissent au réseau.

Le tableau ci-dessous montre le prix annuel moyen de l’électricité pour les consommateurs prêts à tolérer différents temps d’arrêt. Vous pouvez voir que si vous évitez stratégiquement les périodes à prix élevé (comme les mineurs sont motivés à le faire), vous économisez considérablement sur l’électricité en général.

En 2021, avec l’événement de droite dû à la tempête hivernale qui a fait monter les prix en flèche, si vous réduisiez votre attente de temps de fonctionnement de 100 % à 95 %, vous pouviez faire passer votre coût global d’électricité pour l’année de 178 $ par MWh à seulement 25 $ par MWh. Le réseau n’a donc pas besoin de compter sur la bienveillance des mineurs pour s’attendre à ce qu’ils éteignent leurs machines pendant les périodes de tension du réseau : en tant qu’entités maximisant leurs profits, ils ont un motif économique clair pour le faire.

Pour un aperçu plus global de l’évolution des prix dans l’ERCOT au cours des cinq dernières années, nous avons inclus ci-dessous un graphique montrant la distribution cumulative par année. Étant donné qu’elle a accueilli la tempête hivernale, l’année 2021 présente la queue de droite la plus  » grosse « , avec 5 % des heures dont le prix est supérieur à 100 $ par MWh.

Vous pouvez voir que les prix spot de gros sont bas la plupart du temps, mais qu’ils sont caractérisés par une extrême volatilité lorsque vous arrivez aux derniers 15% de la distribution. Aucune de ces deux extrémités n’est souhaitable : des prix négatifs ou bas indiquent un excès d’offre provoquant une inadéquation et impliquent une mauvaise économie pour les producteurs d’énergie ; des prix extrêmement élevés indiquent des pannes et des ménages ne recevant pas l’énergie dont ils ont besoin. La présence d’une charge flexible sur le réseau coupe les deux extrémités de la distribution. Ce n’est pas une panacée et cela ne peut empêcher les équipements mal hivernés de tomber en panne lors des tempêtes qui ne se produisent qu’une fois par siècle, mais l’effet net est néanmoins positif.

Réponse à la demande et charge contrôlable

De plus, l’existence d’une charge flexible est si utile aux opérateurs de réseau qu’ils ont conçu des programmes spécifiques pour payer ces centres de charge pour une sorte d’assurance réseau. De manière générale, ces programmes sont connus sous le nom de « réponse à la demande » (DR). Ce terme recouvre une gamme de réponses à la charge qui réduisent généralement la charge à la demande de l’opérateur de réseau. Pratiquement tous les opérateurs de réseau indépendants maintiennent des programmes de réponse à la demande, mais la plupart d’entre eux ont des programmes qui exigent un temps de réponse de 10 à 30 minutes sur la charge.

En fait, sur la base d’un pourcentage de la demande de pointe, l’ERCOT est à la traîne de ses pairs comme MISO (Midcontinent Independent System Operator) lorsqu’il s’agit d’inscrire les services publics à la réponse à la demande.

L’ERCOT étant une interconnexion à autorité d’équilibrage unique qui n’est connectée de manière synchrone à aucune autre interconnexion, il s’agit essentiellement d’un réseau électrique insulaire. Cela signifie que l’ERCOT ne peut pas s’appuyer sur ses voisins pour obtenir de l’aide lorsqu’il est confronté à une pénurie d’énergie prévue et qu’il doit plutôt s’équilibrer seul.

Le Texas est en tête de tous les États en ce qui concerne les niveaux les plus élevés de capacité de production éolienne installée dans le pays et devrait doubler sa capacité renouvelable au cours des trois à cinq prochaines années. Le fait d’être un réseau insulaire avec une partie importante de l’approvisionnement énergétique provenant des énergies renouvelables oblige l’ERCOT à se procurer et à utiliser des produits DR plus réactifs, avec des exigences de réponse en quelques secondes, voire à la fréquence de la sous seconde, en plus des temps de réponse plus traditionnels de 10 à 30 minutes.

Ce que De Chant a simplement omis de mentionner – mais que Ted Cruz a laissé entendre – est la remarquable capacité des mineurs à agir comme ces ressources de charge contrôlables.

Dans le jargon de l’ERCOT, il s’agit d’un type de consommateur d’énergie qui peut réduire sa consommation et l’augmenter en réponse aux commandes de l’opérateur du réseau, à la seconde près. La plupart des centres de données ne peuvent pas faire cela – en fait, l’argument de vente de nombreux centres de données est précisément leur temps de fonctionnement élevé et leur non-interruptibilité.

Le réseau Bitcoin est un client beaucoup plus indulgent : il ne se soucie pas vraiment que vous interrompiez l’action de minage, car chaque hachage successif est statistiquement indépendant du précédent (c’est ce que l’on appelle le « absence de mémoire« ). Hormis le fait de réaliser des revenus légèrement inférieurs, rien de négatif ne se produit si un centre de données de minage de bitcoins ne fonctionne qu’à 60 % ou même 0 % de sa capacité pendant quelques minutes ou quelques heures. Comparez cela à un hôpital, une fonderie, une usine ou un bien immobilier commercial. Ces sources de charge ont besoin d’un temps de fonctionnement constant et ne peuvent pas tolérer les interruptions.

En raison des propriétés statistiques de l’exploitation minière et de la tolérance physique du matériel d’exploitation minière face aux interruptions, les centres de données Bitcoin peuvent donc augmenter ou diminuer leur consommation de manière très granulaire et à court terme.

Pour un gestionnaire de réseau, ce type de charge est un rêve, car il lui permet d’équilibrer l’offre et la demande du côté de la demande, plutôt que de devoir ajuster l’offre (généralement en faisant tourner des turbines à gaz naturel). Historiquement, il existe des charges semi-interruptibles qui les opérateurs de réseau se sont appuyés sur des programmes similairescomme les fours à arc, la production de pâte à bois, les cimenteries ou l’électrolyse de l’aluminium, mais aucun ne pouvait offrir la flexibilité ou les temps de réponse des mineurs de bitcoin.

Les industries mentionnées sont des charges industrielles qui ne peuvent pas facilement s’allumer et s’éteindre, et certainement pas dans un délai extrêmement court, comme cela est nécessaire pour un CLR moderne. Dans ce contexte, les CLR doivent être capables de réduire la charge ciblée de 70 % en 16 secondes. Avant l’exploitation minière de Bitcoin, aucun type de charge n’était qualifié dans ERCOT.

Vous pouvez considérer un CLR comme un générateur d’électricité à l’envers. Au lieu d’ajouter de l’énergie coûteuse au réseau pendant une période de pénurie, le CLR reçoit un signal de prix en temps réel de la part de l’opérateur du réseau et, si le prix est supérieur à son point d’arrêt économique, il réduit automatiquement sa consommation pour laisser la place à d’autres charges plus critiques. Par conséquent, au lieu de ne disposer que d’une énergie thermique flexible (et émettrice de CO2) provenant d’une centrale au charbon ou au gaz naturel à la disposition de l’opérateur du réseau pendant les périodes de demande de pointe, la capacité du CLR qui n’est pas réservée à titre d’assurance du réseau est offerte dans le cadre de la répartition économique sous contrainte de sécurité (SCED) de l’ERCOT et sera automatiquement réduite lorsque le prix en temps réel est supérieur au point d’arrêt de la charge minière de bitcoin.

Un avantage supplémentaire pour l’ERCOT d’avoir des charges de minage de bitcoins comme « ressource de charge » est que lors de pénuries locales ou d’urgences du système, l’ERCOT peut directement réduire la charge. C’est une très bonne chose. Pour le centre de données, c’est une excellente affaire, car il peut vendre des « services auxiliaires » (en gros, un ensemble de produits qui donnent à l’opérateur du réseau le droit de réduire la production du centre de données en cas de besoin), percevoir une prime pour cela, et exploiter le reste du temps. Ainsi, ils perçoivent une prime sur une base continue (même s’ils ne sont pas appelés à réduire leur utilisation), ce qui réduit effectivement leur coût total de l’énergie, tout en fournissant un service précieux au réseau.

En revanche, une ressource de production qui vend des services auxiliaires a un coût d’opportunité réel : elle doit fonctionner en dessous de son maximum afin de conserver une certaine marge au cas où elle serait appelée à augmenter sa puissance.

Ainsi, lorsque Cruz a mentionné la possibilité que l’exploitation minière de Bitcoin « joue un rôle important en renforçant et en durcissant la résilience du réseau », il fait probablement référence aux avantages considérables que la charge interruptible offre à un gestionnaire de réseau. L’existence de CLRs qualifiants signifie que les décideurs politiques peuvent viser une pénétration structurellement plus élevée des énergies renouvelables et se sentir à l’aise dans la capacité de l’opérateur de réseau à se procurer plus d’assurance contre les événements indésirables. À mesure que les réseaux deviennent de plus en plus renouvelables et passent d’une charge de base stable alimentée par des combustibles fossiles à une énergie éolienne et solaire plus volatile, ces types de charges contrôlables deviendront de plus en plus critiques.

De plus, la capacité des mineurs de bitcoins à s’installer avec des actifs renouvelables et à agir en tant qu’acheteur indépendant lorsque le réseau n’a pas de demande fournit un niveau de base de monétisation qui n’était pas disponible auparavant. Cette incitation signifie que les sources d’énergie intermittentes comme l’éolien et le solaire (qui sont souvent réduites, car elles sont souvent éloignées des centres de charge) ont une meilleure rentabilité.

En effet, une analyse du Dr. Joshua Rhodes et du Dr. Thomas Deetjen d’IdeaSmiths LLC a démontré que les centres de données flexibles favoriseraient en fait la stabilité d’un réseau de plus en plus renouvelable et permettraient une plus grande pénétration des énergies renouvelables que le réseau ne pourrait autrement supporter.

L’analyse de Rodes et Deetjen a révélé que « l’exploitation des centres de données de manière flexible peut entraîner une réduction nette des émissions de carbone » et peut « augmenter la résilience du réseau en réduisant la demande pendant les périodes de forte tension (faibles réserves) sur le réseau. »

Dans le scénario où 5 GW de croissance de centres de données flexibles ont été ajoutés au cas de base avec une gamme de temps de fonctionnement entre 85% et 87%, le centre de données flexible « consomme environ 35,5 millions de MWh, mais soutient le déploiement de 39,5 millions de MWh supplémentaires d’énergie éolienne et solaire. »

En termes simples, la production supplémentaire de MWh d’énergie solaire et éolienne est supérieure à la consommation supplémentaire de MWh des centres de données flexibles – donc, carbone négatif.

Pour visualiser la façon dont l’intermittence de l’énergie éolienne et solaire affecte la tarification de l’électricité, nous avons rassemblé des données réelles de début octobre dans l’ouest du Texas dans le graphique ci-dessous :

Les commentaires du sénateur Ted Cruz soulignent le potentiel de l'exploitation minière du bitcoin à s'intégrer au réseau énergétique du Texas de manière transformatrice.

Source : Lancium, ERCOT

Entre le 8 et le 10 octobre, la production éolienne et solaire a atteint en moyenne plus de 20 GW, les lignes électriques qui relient l’ouest du Texas aux principaux centres de charge de l’est étant à leur capacité maximale. Avec autant d’énergie éolienne et solaire en ligne, les prix de l’électricité de l’ouest du Texas ont été en moyenne de 3 $ pendant ces trois jours, avec plusieurs heures de baisse. Le 11 octobre, la production éolienne était de 20 GW vers minuit, 2 GW à midi et remontait à 20 GW en fin de journée. La baisse de la production éolienne a entraîné une baisse de l’énergie circulant sur les lignes électriques de l’ouest du Texas, ce qui a permis aux prix de l’ouest du Texas de s’aligner sur ceux du reste de l’ERCOT.

Cette baisse du vent signifie que le gaz naturel doit à nouveau prendre le relais. Un réseau avec une pénétration éolienne et solaire encore plus élevée serait confronté à ces problèmes en abondance. Le fait de disposer d’une quantité importante de charges flexibles sur le réseau pour réduire la consommation lors de baisses rapides de la production renouvelable permettrait d’atténuer les pics de prix de l’électricité, sans nécessiter autant de soutien de la part des turbines à combustion moins efficaces.

Les commentaires du sénateur Ted Cruz soulignent le potentiel de l'exploitation minière de Bitcoin à s'intégrer au réseau énergétique du Texas de manière transformatrice.

Conclusion

Selon nous, le minage industriel contemporain de Bitcoin présente quatre propriétés clés qui font de l’industrie un acheteur d’énergie extrêmement approprié pour les réseaux de plus en plus renouvelables. Il s’agit de l’interruptibilité, de l’agnosticisme de localisation sans contrainte, de l’indépendance d’échelle et de l’atténuation :

  1. Interruptibilité : Il s’agit de la capacité des mineurs à tolérer un temps d’arrêt avec une détérioration purement linéaire de leur économie. Les autres centres de charge ne peuvent pas tolérer l’interruptibilité, et certainement pas sur une base de seconde à seconde. Cela permet aux centres de données d’extraction de bitcoins de bénéficier de produits d’assurance réseau avancés tels que les services auxiliaires en tant que ressources de charge contrôlables dans l’ERCOT.
  2. Atténuation : Les centres de données de minage de bitcoins peuvent réduire leur consommation d’énergie sur une base fractionnelle, passant d’une charge complète à un petit pourcentage d’ASIC en ligne à tout moment. En dehors de l’impact sur leur économie, ils ne subissent aucune conséquence négative de cette opération. Cela les rend aptes à participer à des programmes de réponse à la demande hautement configurables.
  3. Agnosticisme géographique sans contrainte : Les mineurs de bitcoins peuvent participer au réseau n’importe où, en extrayant avec une surcharge de données limitée sur les données cellulaires ou l’Internet par satellite. C’est tout à fait différent de la plupart des autres centres de charge comme les ménages, qui nécessitent une transmission coûteuse des ressources de production aux centres de charge. Cette propriété signifie que les mineurs de bitcoins peuvent être associés à des sources d’énergie renouvelables avant même d’être raccordés au réseau, qu’ils peuvent exploiter des ressources totalement hors réseau, comme les déchets de gaz naturel, et qu’ils peuvent consommer de l’énergie autrement épuisée dans des endroits où les ressources sont abondantes, comme dans l’ouest du Texas.
  4. Indépendance d’échelle : L’exploitation minière du bitcoin est fortement fractionnable, et ne permet pas de réaliser des économies d’échelle extrêmes. Cela signifie qu’un conteneur maritime de mineurs peut être parfaitement viable en exploitant une source d’énergie inférieure à 1 MWh. Cette propriété signifie que les mineurs sont hautement portables et qu’ils peuvent s’attaquer à des actifs énergétiques en panne qui, autrement, ne trouveraient pas d’acheteur. D’autres centres de charge industriels comme les fonderies d’aluminium ne peuvent pas être fractionnés.

Parmi les centres de charge industriels, ces qualités sont uniques. Avant le bitcoin, il n’existait tout simplement pas de ressource de charge répondant à ces quatre qualités. Certains consommateurs industriels de charge possèdent certaines de ces caractéristiques, mais aucune avec une telle fidélité. La fusion de l’aluminium, par exemple, présente un certain degré d’agnosticisme géographique, comme l’a bien montré le fait que les fonderies d’Alcoa sont situées à proximité de ressources énergétiques abondantes, exportant effectivement de l’énergie via le métal raffiné.

Certains types d’usines, comme les fours à arc en aluminium et les papeteries, ont un certain degré d’interruptibilité, mais seulement pour de courtes périodes de temps et avec une latence importante. Certaines compagnies d’électricité offrent aux ménages et aux consommateurs industriels la possibilité de participer à des programmes de réponse à la demande, mais uniquement dans une capacité réduite et jamais en tant que ressource de charge contrôlable. Les centres de données non Bitcoin font également preuve d’agnosticisme géographique dans une certaine mesure, mais ils ont besoin d’une connexion Internet à haut débit et ne peuvent tolérer l’interruptibilité.

En satisfaisant à ces qualités, le bitcoin représente un centre de charge industriel véritablement nouveau et offre des avantages exceptionnels aux opérateurs de réseaux et aux décideurs politiques visant à décarboniser le réseau. Cela permet aux mineurs de bitcoins de vendre efficacement une assurance de haute qualité au réseau en participant au marché des services auxiliaires de l’ERCOT, ce qui était auparavant essentiellement limité au côté de l’offre (par le biais de ressources de production thermique).

Même sans ces produits CLR plus avancés, il est clair que les mineurs ont une forte motivation économique pour réduire leur consommation pendant les périodes de prix élevés, permettant aux ménages d’obtenir plus d’énergie pendant les périodes de pénurie.

Une réalisation conjointe est actuellement en cours. Tout d’abord, les mineurs de bitcoins apprennent qu’il y a des avantages économiques importants à accepter un temps de fonctionnement réduit et à passer d’une charge « muette » à une charge « intelligente ». Au-delà des mérites de la répartition économique, la participation à des programmes officiels de réponse à la demande est une source supplémentaire de revenus – et renforce également le réseau. De plus, les opérateurs de systèmes indépendants commencent à découvrir l’importance possible des mineurs de bitcoins en tant que ressource de charge flexible, une ressource très différente de celles qu’ils ont historiquement considérées pour les programmes de réponse à la demande.

Nous espérons que de nombreux autres opérateurs de réseaux prendront conscience des avantages considérables offerts par les centres de données flexibles et commenceront à concevoir des réseaux en tenant compte de l’exploitation minière de Bitcoin. Leurs ambitions pour des réseaux de plus en plus renouvelables pourraient bien en dépendre.

Ce texte est une contribution de Nic Carter et Shaun Connell. Les opinions exprimées sont entièrement les leurs et ne reflètent pas nécessairement celles de BTC Inc. ou de la Commission européenne. Bitcoin Magazine.

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