Wie sich die Energiewende, Batterien und flexible Bitcoin-Mining-Lasten ergänzen

Diese Übersetzung basiert auf einen Twitter Thread | Veröffenlichung 24.02.2022|
Autor: Shaun Connell
Übersetzt von: BitBoxer

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Eine kurze Abhandlung über die Energiewende, Batterien und flexible Bitcoin-Mining-Lasten …

Um Netto-Null-Emissionen zu erreichen, muss man alles elektrifizieren und neue Wind- und Sonnenenergie hinzufügen, die zwar sauber, aber unzuverlässig ist. Das macht es schwierig, die Nachfrage zu befriedigen, wenn Wind- und Sonnenenergie knapp sind.

Im IEA-Szenario „Netto-Null-Emissionen bis 2050“ werden sowohl die Nachfrage-Reaktion (Demand Response, DR) als auch Batterien eine übergroße Rolle bei der Bereitstellung von Flexibilität für Stromsysteme spielen, die hauptsächlich aus intermittierendem Wind- und Solarstrom bestehen.

Sowohl Nachfrage-Reaktion (DR) als auch Batterien sind BEIDE für die Dekarbonisierung der Stromnetze von wesentlicher Bedeutung. Allerdings gibt es einige Anwendungsfälle, in denen eine Batterie besser ist (zum Beispiel als Notstromversorgung vor Ort), und einige, in denen eine steuerbare Last Ressource (Controllable Load Resource, CLR) besser ist. Hier ist eines dieser Beispiele …

Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich an einem windigen und sonnigen Tag in Westtexas und alle Stromleitungen, die den Strom von Westtexas zu den großen Lastzentren transportieren könnten, sind ausgebucht. Das führt zu Einschränkungen bei der Windenergie und zu negativen Strompreisen in Westtexas.

Nehmen wir an, dass jede Stunde 1.000 MW an Wind gekürzt werden und der Wind in den nächsten 5 Tagen gleich stark sein soll. Ohne Batterien oder steuerbare Lasten würden 1.000 MW an Wind-/Solarenergie jede Stunde des Tages gekürzt/verschwendet werden, und das 5 Tage lang (120.000 MWh).

In diesem hypothetischen Szenario mangelt es dem westtexanischen Stromnetz an Flexibilität, um überschüssige erneuerbare Energien aufzunehmen und die Wirtschaftlichkeit der Preise zu verbessern. Die Erzeugungsflexibilität in Stromsystemen basiert auf:

1. absoluter Leistungsbereich (MW);
2. Anstiegsrate (MW/min);
3. Kontinuität des Energieniveaus (MWh).

Zuerst die Batterie. Nehmen wir an, es handelt sich um die weltweit erste und größte 1000-MW-Batterie für 4 Stunden (die 4.000 MWh speichern kann). An Tag 1, Stunde 1, wird die Batterie 4 Stunden lang mit 1000 MW aufgeladen, was eine Gesamtladung von 4000 MWh ergibt.

Der Anstieg der Nachfrage durch die Batterie bewirkt, dass die Strompreise weniger negativ sind. Zu Beginn der Stunde 5 ist die Batterie voll geladen, was die Netznachfrage verringert und die Preise weiter ins Negative treibt.

Wenn die Batterie voll ist, gibt es folgende Möglichkeiten:

1. Energie entladen – was das Angebot erhöht und die Preise weiter in den negativen Bereich treibt – oder;
2. nichts tun und auf eine Gelegenheit zum Entladen warten, wenn die Windleistung geringer ist und die Preise höher sind – was in 5 oder 6 Tagen der Fall sein könnte.

Als Nächstes ist Nachfrage-Reaktion (DR) dran. Nehmen wir an, es handelt sich um eine kontrollierbare 1.000-MW-Bitcoin-Mining-Last. An Tag 1, Stunde 1, beginnt die steuerbare Last Ressource (CLR) mit dem Verbrauch von 1000MW Strom und wird weiterhin jede Stunde 1000 MWh Strom nutzen, bis die Strompreise über dem Deckungsbetrag des Miners von 200 US-Dollar/MWh liegen.

Ergebnisse der Batterie

Während des 5-tägigen Zeitraums nutzte die Batterie insgesamt 4.000 MWh über einen Zeitraum von 4 Stunden an Tag 1 und trug in 4 der 120 Stunden zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der erneuerbaren Energien bei.

Ergebnisse Nachfrage Reaktion (DR) / Steuerbare Last Ressourcen (CLR)

Während des 5-tägigen Zeitraums verbrauchte die steuerbare Last Ressource (CLR) insgesamt 120.000 MWh (30-mal mehr Energie als die Batterie) über einen Zeitraum von 120 Stunden und trug dazu bei, die Wirtschaftlichkeit der erneuerbaren Energien für alle 120 Stunden zu verbessern …

Anstatt die Windenergie zu drosseln und die Preise in den Keller zu drücken, wurden 120.000 MWh zusätzliche Windenergie genutzt, was den stündlichen Strompreis für die Stromerzeugung in West Texas erhöhte und ein Preissignal für den Ausbau der Wind- und Solarenergie schuf.

Gewinner – Steuerbare Last Ressourcen

Bitcoin Mining als flexible Last kann am besten als „Auffüllen des Tals“ beschrieben werden. Das Tal macht etwa 95 % der gesamten Lastfläche aus, die Spitze liegt bei 5 %.

In den letzten 5 Jahren waren in West-Texas 95 % aller Stunden unter 100 US-Dollar, wobei 5 % der Preise negativ waren. Bitcoin-Miner können bei der „Talfüllung“ helfen, um die Wirtschaftlichkeit der erneuerbaren Energien zu verbessern, indem sie das linke Ende in die Mitte verlagern. Übrigens, in den letzten 3 Jahren lag die Gewinnschwelle für S9 Miner im Durchschnitt bei 95 US-Dollar/MWh.

Ende + Pointe

Die Energiewende ist in Bewegung und nimmt an Fahrt auf.

Die Dekarbonisierung der Stromsysteme bei gleichzeitiger Verdoppelung des Lastwachstums erfordert eine vierfache Flexibilität.

Sowohl Batterien als auch Nachfrage Reaktion (DR) und steuerbare Last Ressourcen (CLR) werden eine übergroße Rolle bei der Bereitstellung von Flexibilität spielen.

Bitcoin-Mining ist die ultimative, flexible Last.

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