เศรษฐศาสตร์ของการขุด Bitcoin ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

แปลโดย : Gemini 2.5 Pro / credit : https://braiins.com/books/bitcoin-mining-economics

เศรษฐศาสตร์ของการขุด Bitcoin ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจของการขุด Bitcoin เมื่อใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ โดยไม่มีการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า บทความต้นฉบับเผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2021 และยังคงอยู่ในบล็อก Braiins บทที่ตามมานี้คือ "ส่วนที่ 2" ที่ขยายความเกี่ยวกับการขุดด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และการเชื่อมต่อโครงข่าย

ในเดือนธันวาคม 2020 ผู้เขียนได้เขียนบทความสำหรับ Bitcoin Magazine ชื่อ "10 ปีถัดไปของการขุด Bitcoin" ซึ่งอธิบายว่าอุตสาหกรรมการขุดกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วอย่างไรเมื่อสถาบันขนาดใหญ่ ผู้ผลิตพลังงาน และรัฐบาลเข้ามาเกี่ยวข้องมากขึ้น

มีหลายสิ่งเกิดขึ้นตั้งแต่นั้นมา จีนแบนการขุด, Ripple กำลังใช้เงินหลายล้านดอลลาร์ในการล็อบบี้เพื่อเผยแพร่ข่าวปลอมเกี่ยวกับการขุด (FUD) ในวอชิงตัน ดี.ซี. และออนไลน์, นักการเมืองทั่วโลกกำลังวิพากษ์วิจารณ์ Bitcoin เกี่ยวกับการใช้พลังงาน, และบุคคลทั่วไปในปัจจุบันที่รู้เรื่องการขุด Bitcoin อาจคิดว่ามันเป็นภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม

ทั้งหมดนี้ได้ส่องแสงให้เห็นการขุดและทำให้ความรู้ที่เคยหายากเกี่ยวกับพลวัตของอุตสาหกรรมกลายเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับชาว Bitcoin ในบรรดาความรู้นี้คือความเป็นไปได้ที่ Bitcoin จะกระตุ้นการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกโดยการจัดหาวิธีการสร้างรายได้จากพลังงานส่วนเกินที่อาจถูกทิ้งไปโดยเปล่าประโยชน์

แม้ว่าผู้เขียนจะทราบอยู่แล้วว่ามีการใช้การขุด Bitcoin เพื่อสร้างรายได้จากพลังงานน้ำ พลังงานความร้อนใต้พิภพ และแม้แต่พลังงานลมส่วนเกิน แต่ยังไม่เคยได้ยินว่ามีการทำเช่นนั้นในระดับที่น่าสังเกตกับพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้น เมื่อผู้เขียนเห็นพลังงานแสงอาทิตย์ถูกกล่าวถึงบ่อยขึ้นในปี 2021 ความอยากรู้อยากเห็นก็ครอบงำ และผู้เขียนจึงตัดสินใจทำการวิเคราะห์เพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ ²⁴ ในบทความนี้ ผู้เขียนจะแบ่งปันผลการวิจัยพร้อมกับข้อคิดเห็นเกี่ยวกับการขุด Bitcoin "สีเขียว" ทั้งหมด

บริบทที่ขาดหายไปในการสนทนาเรื่องพลังงาน "สีเขียว" (MISSING CONTEXT IN THE "GREEN" ENERGY CONVERSATION)

ประเด็นสำคัญประการหนึ่งที่ต้องกล่าวถึงก่อนที่เราจะเข้าสู่การวิเคราะห์ทางการเงินคือ คำอธิบาย "สะอาด" และ "สกปรก" ของแหล่งพลังงานต่างๆ อาจทำให้เข้าใจผิดได้หากไม่มีบริบทที่ลึกซึ้งกว่านี้ ตัวอย่างเช่น การผลิตและการปรับใช้แผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ต้องใช้พลังงานสูงในการขุดแร่ธาตุจากโลก การใช้สารเคมีที่เป็นพิษ และการเผาผลาญพลังงานจำนวนมากในกระบวนการผลิตด้วย เมื่อผลิตและขนส่งแล้ว แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตพลังงานสะอาดได้หลายปี แต่ก็ยังมีต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมที่สำคัญที่ต้องจ่าย ซึ่งไม่ค่อยมีการกล่าวถึงในการอภิปรายสาธารณะ

อันที่จริง ศูนย์กลางการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลกคือ ซินเจียง ประเทศจีน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเพราะซินเจียงมีถ่านหินราคาถูกที่สามารถใช้ในกระบวนการผลิต ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต โดยบังเอิญ แรงงาน "ราคาถูก" อาจเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ไม่สะดวกนักที่ลดต้นทุนการผลิตในซินเจียง แต่เป็นหัวข้อที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

[คำอธิบายภาพ: จีนครองทุกขั้นตอนของการผลิตแผงโซลาร์เซลล์]

เป็นเรื่องน่าขันที่นักวิจารณ์ Bitcoin มักจะพุ่งเป้าไปที่ซินเจียงเนื่องจากภูมิภาคนี้มีการใช้ถ่านหินอย่างแพร่หลายในการจ่ายพลังงานให้กับผู้ขุด Bitcoin ตั้งแต่เดือนตุลาคมถึงพฤษภาคมในช่วงฤดูแล้งของจีน (อย่างน้อยก็ก่อนที่การแบนล่าสุดอาจทำให้การขุดในซินเจียงสิ้นสุดลงอย่างถาวร) อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว เมตริกที่อ้างถึงบ่อยที่สุดเมื่อพิจารณาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการขุด Bitcoin คือเปอร์เซ็นต์ของ hashrate เครือข่ายทั้งหมดที่ใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลสิ่งนี้ก็อาจทำให้เข้าใจผิดได้หากไม่มีบริบทเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น สำนักงานข้อมูลพลังงานของสหรัฐอเมริกาประเมินว่าปริมาณก๊าซธรรมชาติที่ถูกเผาและระบายทิ้งในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 1.48 พันล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน (Bcf/d) เทียบเท่ากับประมาณ 1.52 ล้านล้าน BTU/วัน (British Thermal Units) ในแง่ทั่วไป ปริมาณก๊าซธรรมชาตินี้สามารถนำไปผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 162 TWh/ปี จากตัวเลขล่าสุดจาก Cambridge Center for Alternative Finance ที่แสดงด้านล่าง ก๊าซเหลือทิ้งในสหรัฐอเมริกาเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้เครือข่าย Bitcoin ทั้งหมด ซึ่งคาดว่าจะใช้พลังงาน 116 TWh ต่อปี ไม่ต้องพูดถึงการระบายทิ้งและการเผาไหม้ที่ไม่ได้ถูกรายงาน หรือก๊าซเหลือทิ้งในประเทศอื่นๆ ทั่วโลก

[คำอธิบายภาพ: ตัวเลขจาก CBECI ณ เวลาที่เขียน, 29 พฤษภาคม 2021]

การเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติและการใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้เพื่อขุด Bitcoin จะป้องกันไม่ให้ก๊าซนั้นถูกเผาทิ้งหรือระบายทิ้ง ซึ่งจะช่วยป้องกันการปล่อยมีเทน ซึ่งหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมประเมินว่าเลวร้ายต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า CO2 ถึง 25 เท่าในระยะเวลา 100 ปี และ 80 เท่าในระยะเวลา 25 ปี

ทั้งหมดนี้ไม่ได้หมายความว่าความพยายามที่จะเปลี่ยน hashrate ของ Bitcoin ไปยังแหล่งพลังงานหมุนเวียนนั้นไร้จุดหมายหรือเลวร้าย ในทางตรงกันข้าม สถานการณ์ใดๆ ที่สามารถใช้การขุด Bitcoin เพื่อช่วยสร้างและขยายกำลังการผลิตพลังงานของเราด้วยประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่สูงขึ้นนั้นน่าตื่นเต้น แต่เป้าหมายของเราคือการช่วยให้ทุกคนเข้าถึงหัวข้อนี้ด้วยมุมมองที่ละเอียดอ่อน โดยเข้าใจว่าปริมาณการใช้พลังงานดิบและแม้แต่การระบุประเภทของพลังงานนั้น ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียน ไม่ได้บอกเราทุกอย่างเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมขั้นสุดท้ายของการขุด Bitcoin

เมื่อมีบริบทนี้ในใจ เรามาเปลี่ยนจุดสนใจไปที่หัวข้อของการขุด Bitcoin ที่ใช้ในการช่วยขยายโครงการพลังงานแสงอาทิตย์กัน

สรุปและสมมติฐานของเอกสารทางเทคนิค BCEI (BCEI WHITEPAPER SUMMARY AND ASSUMPTIONS)

โครงการริเริ่มพลังงานสะอาดของ Bitcoin (Bitcoin Clean Energy Initiative - BCEI) ซึ่งนำโดย Square และ ARK Invest เพิ่งเผยแพร่เอกสารทางเทคนิค (เมษายน 2021) ซึ่งอธิบายว่าการขุด Bitcoin สามารถเพิ่มเข้าไปในระบบพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ได้อย่างไร เพื่อช่วยขยายขนาดเกินกว่าที่จะเป็นไปได้หากไม่มีวิธีสร้างรายได้จากพลังงานส่วนเกินที่ผลิตขึ้นในช่วงชั่วโมงที่มีแดดจัดสูงสุด เนื่องจากผู้เขียนไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานแสงอาทิตย์ ผู้เขียนจะอาศัยข้อมูลของพวกเขาเพื่อรับข้อมูลป้อนเข้าที่สมจริงสำหรับการวิเคราะห์ความสามารถในการทำกำไรของการขุดของตัวเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีสองประเด็นที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่ง

1. Levelized Cost of Energy (LCOE): ต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งานของการสร้างและดำเนินการสินทรัพย์ผลิตพลังงาน หารด้วยปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ผลิตได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมตริกนี้บอกเราโดยพื้นฐานแล้วถึงต้นทุนในการผลิตพลังงาน 1 kWh ด้วยแหล่งพลังงานที่กำหนด ซึ่งเราสามารถใช้เป็นราคาไฟฟ้าสำหรับการคำนวณความสามารถในการทำกำไรของการขุดได้

2. การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ต่อเนื่อง: ดวงอาทิตย์ส่องแสงเพียงบางส่วนของทุกวัน และปริมาณแสงแดดก็แตกต่างกันไปตามฤดูกาล ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่ยังคงมีราคาแพงเกินไปและไม่มีประสิทธิภาพในการจัดเก็บและขนส่งพลังงานส่วนเกินจำนวนมาก ส่งผลให้พลังงานจำนวนมากที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ถูกทิ้งไปโดยเปล่าประโยชน์

เอกสารของ BCEI มีราคาไฟฟ้าเป็นดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้เมตริก LCOE ดังนั้นการกำหนดราคาไฟฟ้าสำหรับการดำเนินงานการขุดสมมติฐานนี้จึงเป็นเรื่องง่าย ผู้เขียนจะใช้ค่าเฉลี่ยจากช่วง ซึ่งก็คือ 0.035 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh

[คำอธิบายภาพ: LCOE by Energy Source. In Price per kWh. Hydro ~.01 - .04, Nat. Gas ~.04-.07, Wind ~.02-.05, Geothermal ~.05-.10, Solar ~.03-.04, Coal ~.06-.07. All but Hydro, Lazard. Hydropower, IRENA - International Renewable Energy Agency. Source: BCEI Whitepaper, page 2]

ความท้าทายที่ใหญ่กว่ามากคือการกำหนดว่าเครื่องขุดจะมีเวลาทำงานเท่าใด เมื่อพิจารณาจากลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ และความจริงที่ว่าพลังงานส่วนใหญ่ที่ผลิตได้จะถูกบริโภคโดยโครงข่ายหรือจัดเก็บในแบตเตอรี่แทนที่จะนำไปใช้ในการขุด สิ่งสำคัญที่ควรทราบจากเอกสารทางเทคนิคของ BCEI คือผู้ขุดทำงานด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด โดยไม่ใช้พลังงานโครงข่ายในช่วงเวลาที่พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เกิดประโยชน์

ในการใช้งานการขุดทั่วไป จะสมมติว่าเครื่อง ASIC จะทำงานตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ มีข้อยกเว้น เช่น โปรแกรมปรับสมดุลโหลดที่ผู้ขุดจะปิดการทำงานในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด แต่โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้ก็ยังคงมีเวลาทำงานมากกว่า 80% นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายภายนอกที่สำคัญอย่างหนึ่งในทั้งหมดนี้ที่อาจทำให้กรณีการใช้งานสำหรับการขุด Bitcoin ล้มเหลวหรือสำเร็จ: ค่าใช้จ่ายในการลงทุน (CapEx) สำหรับการซื้อฮาร์ดแวร์

ฮาร์ดแวร์ ASIC มีค่าเสื่อมราคาในอดีตตลอดระยะเวลานานขึ้นเมื่อความยากของเครือข่ายเพิ่มขึ้น (กล่าวคือ BTC ที่ขุดได้ต่อ Terahash ของ hashrate ลดลง) ดังนั้นเวลาหยุดทำงานจึงมีค่าใช้จ่ายสูงอย่างยิ่งเนื่องจากจะผลักดันวันที่จะคุ้มทุนสำหรับ CapEx เริ่มต้นออกไป ในกรณีที่มีเวลาหยุดทำงานมากเกินไป เป็นไปได้ว่าการขุด Bitcoin จะส่งผลเสียสุทธิต่อโครงการพลังงาน ซึ่งหมายความว่าจะไม่สามารถสร้างกำไรได้เพียงพอที่จะชดเชยการลงทุนเริ่มต้น

การประมาณเวลาทำงานของ ASIC ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ (Estimating ASIC Uptime with Solar Energy)

เอกสารของ BCEI เชื่อมโยงกับแบบจำลองโอเพนซอร์สที่รวบรวมข้อมูลจริงซึ่งทำหน้าที่เป็นแนวคิดสำหรับการสร้างระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่รวมการขุด Bitcoin แบบจำลองนี้ทดสอบกรณีการใช้งานย้อนหลังด้วยข้อมูลเครือข่าย Bitcoin ในอดีตและรวมเข้ากับสถานการณ์การจัดหาเงินทุนที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอยู่นอกขอบเขตของบทความนี้

วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์นี้คือการแยกส่วนการขุด Bitcoin ของโครงการและดูว่ามันจะแข่งขันกับโครงการขุดทั่วไปได้อย่างไร แทนที่จะทดสอบย้อนหลังด้วยข้อมูลในอดีต ผู้เขียนจะทำการคาดการณ์ล่วงหน้าโดยรวมข้อมูลจากแบบจำลองของ ARK เข้ากับการคำนวณความสามารถในการทำกำไรของการขุด Bitcoin มาตรฐาน

ข้อความที่สำคัญจากไฟล์ README ของแบบจำลองมีดังนี้:

"ตรรกะของแบบจำลองได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อจัดลำดับความสำคัญในการตอบสนองความต้องการของโครงข่าย กล่าวคือ พลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ถูกนำมาใช้ในการขุด Bitcoin เว้นแต่ความต้องการจากโครงข่ายจะได้รับการตอบสนองก่อน เมื่อความต้องการโครงข่ายได้รับการตอบสนองแล้ว แบบจำลองจะประเมินว่าการจัดเก็บพลังงานในแบตเตอรี่หรือการขุด Bitcoin มีกำไรมากกว่ากัน โดยอิงจากระดับความสามารถในการทำกำไรที่ผ่านมา"

โดยพื้นฐานแล้ว แบบจำลองกำลังทำการคำนวณที่ซับซ้อนเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องทำกับพลังงานส่วนเกินในแต่ละช่วงเวลา สิ่งนี้ทำให้การคำนวณเวลาทำงานของ ASIC ซับซ้อนมาก เนื่องจาก hashrate ที่ปรับใช้จะผันผวนเป็นรายชั่วโมง ในขณะที่เป้าหมายของเราคือการหาตัวเลขเดียวที่เราสามารถใช้เพื่อประมาณ hashrate เฉลี่ยสำหรับการดำเนินงานตลอดระยะเวลาที่วิเคราะห์

เพื่อให้ได้ค่าที่เป็นจริง ผู้เขียนเพียงแค่ใช้ค่าเฉลี่ยของค่ารายชั่วโมงทั้งหมดในคอลัมน์ Deployed Hashrate ของแบบจำลอง ซึ่งส่งผลให้มีค่าสุดท้ายที่ 1.923 EH/s เนื่องจาก hashrate สูงสุดสำหรับการดำเนินงานคือ 5.449 EH/s การประมาณการ hashrate เฉลี่ยนี้จึงเท่ากับเวลาทำงาน 35% สำหรับเครื่อง ASIC ที่ปรับใช้ในฟาร์มขุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง การคำนวณรายได้จากการขุดสำหรับการดำเนินงาน 1.923 EH/s ที่ขุดตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน จะให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกันไม่มากก็น้อยกับการดำเนินงาน 5.449 EH/s ที่ขุดประมาณ 8 ชั่วโมงต่อวันโดยเฉลี่ย

ตอนนี้เรามีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการทำการคาดการณ์ทางการเงินพื้นฐานบางอย่าง

ความสามารถในการทำกำไรของการขุด Bitcoin ด้วยแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง (BITCOIN MINING PROFITABILITY WITH INTERMITTENT ENERGY SOURCES) (หน้า 76)

องค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของการคาดการณ์ทางการเงินล่วงหน้าสำหรับการขุด Bitcoin คือความยากของเครือข่าย นี่เป็นเพราะรายได้จากการขุดที่สร้างขึ้นต่อหน่วยของ hashrate จะลดลงเมื่อความยากเพิ่มขึ้น ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังที่แสดงด้านล่าง

[กราฟ: กราฟแสดง BTC/Difficulty (ความยากของ Bitcoin)]

ตั้งแต่ปี 2017 ความยากของเครือข่ายเพิ่มขึ้นจาก 317 พันล้านเป็น 25 ล้านล้าน ซึ่งเท่ากับการเพิ่มขึ้นรายปี 164% ตลอด 56 เดือนที่ผ่านมา เมื่อพิจารณาจากปัญหาการขาดแคลนชิปเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบันและการเคลื่อนไหวของราคาในอนาคตที่ไม่ทราบแน่ชัด ผู้เขียนจะกำหนดการเพิ่มความยากรายปีที่อนุรักษ์นิยมเพียง 100% ในการคำนวณเพื่อจำลองความยากที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละปี ในขณะเดียวกัน ผู้เขียนจะเริ่มต้นด้วยราคาที่คงที่ที่ 40,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อ BTC

โปรดทราบว่าผู้เขียนจะกำหนดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานรายเดือน (OpEx) ที่ 30,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ซึ่งเป็นการประมาณการที่อนุรักษ์นิยมอย่างมากสำหรับค่าใช้จ่ายทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาพนักงานสำหรับโรงงานขนาด 170 MW และการบำรุงรักษาฮาร์ดแวร์ในนั้น

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์กระแสเงินสด 4 ปีที่ใช้ CapEx และข้อมูลจำเพาะของ ASIC จากแบบจำลองโอเพนซอร์ส การใช้พลังงานถูกกำหนดที่ 35% ของการใช้พลังงานสูงสุด เพื่อรักษาประสิทธิภาพเฉลี่ยเดียวกัน (~31 J/TH) ของ ASIC ที่ใช้ในการคำนวณของ ARK

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow พร้อม Total BTC Mined]

เราพบว่าด้วยความยากที่เพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าในแต่ละปีในขณะที่ราคายังคงที่ การลงทุนนี้มีผลงานไม่ดี โดยมีกระแสเงินสดสะสมติดลบเกือบ 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ภายในเดือนที่ 34 เมื่อการขุดไม่ทำกำไรในแง่ของต้นทุนส่วนเพิ่ม (สมมติว่าฮาร์ดแวร์มีค่าเสื่อมราคาเต็มที่ใน 48 เดือน) — และไม่รวมการ Halving ที่จะเกิดขึ้นประมาณ 3 ปีในการวิเคราะห์ นี่คือเกณฑ์พื้นฐานของเรา แต่จริงๆ แล้วมันไม่สมจริงเท่าไหร่ ความยากไม่น่าจะยังคงเพิ่มขึ้นในอัตราเดียวกับในอดีตเป็นเวลา 4 ปี หากราคาไม่แสดงผลงานที่คล้ายกันเหมือนในอดีต

ถึงกระนั้น ประสิทธิภาพของ ASIC ที่ดีขึ้นและอัตรากำไรที่สูงของผู้ขุดในปัจจุบันหมายความว่าความยากน่าจะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วต่อไปอย่างน้อย 1-2 ปีในสถานการณ์ที่เป็นขาลงที่รุนแรงที่สุดเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง แม้ว่าราคา BTC จะคงที่เป็นเวลา 2 ปี ความยากก็จะยังคงเพิ่มขึ้นจนกว่าต้นทุนการผลิตเฉลี่ยสำหรับผู้ขุด Bitcoin จะเท่ากับราคา BTC จริง

แต่ถ้าเป็นสถานการณ์กระทิงที่ราคา BTC ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยล่ะ? เรามาลองกำหนดอัตราการเพิ่มขึ้นของราคา 70% ต่อปีและมาดูกัน

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow พร้อม Total BTC Mined]

ตอนนี้เราเห็นว่าการขุดยังคงทำกำไรได้ แม้ว่าจะในอัตราที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง ตลอดระยะเวลา 48 เดือน (อีกครั้ง การ Halving ไม่ได้ถูกนำมาพิจารณา) ยิ่งไปกว่านั้น เงินลงทุนเริ่มต้น (CapEx) ยังได้รับการชดเชยคืนใกล้สิ้นสุดปีที่ 3 ของการดำเนินงาน สิ่งนี้บอกเราว่าการเพิ่มการขุด Bitcoin เข้าไปในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์นี้จะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อนักลงทุนเชื่อว่าราคา BTC จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในอีก 4 ปีข้างหน้า

และเมื่อเป็นเช่นนั้น เราก็อาจจะตรวจสอบว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากผู้ขุด HODL (ถือ) Bitcoin ที่ขุดได้บางส่วน เช่น 50% แทนที่จะเปลี่ยนเป็นสกุลเงิน Fiat ทั้งหมดในแต่ละวัน

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow พร้อม Final Value of BTC Holdings, Cumulative Profit from Mining, และ Total BTC Mined]

ตอนนี้เรามาดูกัน! ด้วยการตั้งค่า HODL Ratio ที่ 50% จุดคุ้มทุนของ CapEx ลดลงเหลือน้อยกว่า 2 ปี และกระแสเงินสดสุดท้ายของการดำเนินงาน รวมถึงมูลค่าของสินค้าคงคลังฮาร์ดแวร์ ASIC สูงถึงเกือบ 600 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ บทสรุปนั้นง่ายมาก: ความสำเร็จของการดำเนินงานการขุดสมมติฐานนี้ขึ้นอยู่กับราคา BTC อย่างมาก ไม่น่าแปลกใจเลย

แต่เดี๋ยวก่อน ยังมีข้อควรระวังอีกอย่าง เมื่อพิจารณาราคา BTC เริ่มต้นที่ 40,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เราควรเปรียบเทียบว่าการลงทุนสมมติฐานนี้จะให้ผลตอบแทนอย่างไรเมื่อเทียบกับการซื้อและถือ BTC โดยใช้ CapEx 247,680,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ โดยตรง ในสถานการณ์การขุด จะมีการขุด Bitcoin ทั้งหมด 4,641 เหรียญ (ดู Total BTC Mined ในส่วน STATS ของภาพด้านบน) ในช่วง 4 ปีแรกของการดำเนินงาน (ไม่รวมการ Halving ที่จะเกิดขึ้นประมาณสิ้นปีที่ 3) แต่ที่ 40,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อ BTC เงิน 247,680,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ สามารถนำไปซื้อ Bitcoin ได้ 6,192 เหรียญ โดยไม่มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพียงแค่ถือไว้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้ขุดไม่เคยคุ้มทุนในแง่ของ CapEx ที่เป็นสกุล BTC เลย

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value]

อันที่จริง เราสามารถตรวจสอบเครื่องคำนวณความสามารถในการทำกำไรในรูปของ BTC เพื่อดูผลกระทบทั้งหมด—โดยคำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานรายเดือนแต่ละรายการที่ถูกใช้เพื่อซื้อ BTC ด้วย สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์การขุดจบลงด้วยกระแสเงินสดติดลบเกือบ 4,000 BTC ซึ่งหมายความว่าการนำ CapEx และ OpEx ไปซื้อ BTC โดยตรงจะส่งผลให้มี Bitcoin ใน Hardware Wallet มากกว่าสถานการณ์การขุดถึง 4,000 BTC

สรุป:

• หากผู้ขุดไม่ได้ถือ BTC การลงทุนนี้อาจไม่สมเหตุสมผล เนื่องจากไม่น่าจะให้ผลตอบแทนที่ดีในรูปของ Fiat หากราคา BTC ไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

• หากผู้ขุดถือ BTC พวกเขาจะทำกำไรได้ดีกว่าเพียงแค่ซื้อ Bitcoin แทนที่จะลงทุนในการดำเนินงานการขุดที่ซับซ้อนและมีความเสี่ยง เนื่องจากไม่น่าจะขุด BTC ได้มากกว่าที่พวกเขาสามารถซื้อได้ด้วยจำนวนเงินลงทุนเริ่มต้น

ข้อสรุปนี้ยังคงใช้ได้ดีในสถานการณ์จำลองที่คาดการณ์ไว้ที่แตกต่างกัน เนื่องจากราคา BTC และความยากมีความสัมพันธ์กัน ดังนั้น หากความยากไม่เพิ่มขึ้นเร็วเท่าที่คาดการณ์ไว้ ก็มีแนวโน้มอย่างยิ่งว่าราคาจะให้ผลงานที่ไม่ดี และการลงทุนก็ไม่ทำกำไรในรูปของ Fiat หากราคาเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความยากน่าจะยังคงเพิ่มขึ้นในอัตราเดียวกับในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ซึ่งในกรณีนี้การลงทุนก็ไม่ทำกำไรในรูปของ BTC

ประเด็นอื่นที่ต้องย้ำคือ การวิเคราะห์นี้แยกส่วนการขุดออกจากโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ + แบตเตอรี่ + การขุด Bitcoin แม้ว่าตัวเลขเหล่านี้อาจดูไม่น่าสนใจ แต่ก็มีปัจจัยอื่น ๆ ที่ไม่ได้นำมาพิจารณา เช่น ความเป็นไปได้ที่จะได้รับการอุดหนุนจากรัฐบาลสำหรับโครงการพลังงานหมุนเวียน รวมถึงการเข้าถึงแหล่งเงินทุนราคาถูกอย่างยิ่ง ซึ่งสามารถทำให้สิ่งนี้ดูสมเหตุสมผลมากขึ้นสำหรับบริษัทขนาดใหญ่ที่มีงบดุลใหญ่ที่สามารถทนต่อความเสี่ยงและระยะเวลาคืนทุนที่นานขึ้นสำหรับการลงทุนขนาดนี้ โดยพื้นฐานแล้ว แนวโน้มที่ผู้เขียนพูดถึงใน "10 ปีถัดไปของการขุด Bitcoin" กำลังเป็นที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนขึ้น ที่สำคัญที่สุดคือ การเชื่อมต่อโครงข่ายเพื่อซื้อพลังงานสำหรับการขุดในช่วงที่ไม่มีแสงแดดและรักษาระยะเวลาทำงานที่สามารถแข่งขันได้นั้นไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้ แม้ว่าจะเป็นส่วนสำคัญของบท "การปรับปรุงประสิทธิภาพสำหรับการขุด Bitcoin ด้วยแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง"

อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะเข้าสู่ส่วนสุดท้ายของการวิเคราะห์นี้ ผู้เขียนต้องการเน้นย้ำว่าอัตราส่วนความเสี่ยง-ผลตอบแทนขึ้นอยู่กับราคา Bitcoin มากเพียงใด ดังนั้น เรามาดูภาพอีกภาพหนึ่ง — คราวนี้ด้วยไฟฟ้า ฟรี และราคา BTC ที่คงที่ อาจมีคนแย้งว่าพลังงานส่วนเกินที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ในช่วงชั่วโมงที่แดดจัดที่สุดจะถูกทิ้งไปโดยเปล่าประโยชน์และไม่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจ ดังนั้นเราควรพิจารณา (เกือบ) รายได้จากการขุดทั้งหมดเป็นกำไร ในกรณีนี้ เราจะพบอะไร?

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow]

น่าเสียดายที่แม้จะมีไฟฟ้าฟรี การดำเนินงานก็ไม่เคยคุ้มทุนจากการลงทุน CapEx ในสกุลเงิน Fiat เว้นแต่ราคา BTC จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

การเปรียบเทียบการดำเนินงานการขุดพลังงานแสงอาทิตย์กับฟาร์มขุดทั่วไปมากขึ้น (COMPARING THE SOLAR MINING OPERATION TO A MORE CONVENTIONAL MINING FARM)

อีกสิ่งหนึ่งที่น่าพิจารณาก่อนที่เราจะสรุปบทความนี้คือ การเปรียบเทียบการดำเนินงานการขุด Bitcoin สมมติฐานเดียวกันข้างต้น แต่มีแหล่งพลังงานที่คงที่แทนที่จะเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง ในทางสมมติ สิ่งนี้อาจเป็นการดำเนินงานการขุดเดียวกัน เพียงแต่มีการเชื่อมต่อโครงข่ายเพื่อรักษาระยะเวลาทำงานในช่วงนอกเวลาสูงสุดของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์

ซึ่งหมายความว่าเราจะใช้ hashrate และการใช้พลังงานสูงสุดจากแบบจำลอง คือ 5,448,960 TH/s (5.45 EH/s) และ 178 MW ตามลำดับ รวมถึง CapEx เดียวกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้น่าสนใจยิ่งขึ้น เราจะเพิ่มราคาไฟฟ้าของการดำเนินงานสมมติฐานที่มีเวลาทำงานเต็มที่นี้เป็น 0.05 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh และคงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานรายเดือนที่ 30,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow พร้อม Cumulative Profit from Mining และ Total BTC Mined]

เราจะเห็นว่าแม้จะไม่มีการแข็งค่าของราคา BTC เลย การดำเนินงานก็คุ้มทุนในช่วงปีที่ 2 และยังคงทำกำไรได้ประมาณ 2.5 ปี หากสมมติว่าผู้ขุดเพียงแค่ชำระบัญชีสินค้าคงคลังฮาร์ดแวร์และหยุดการขุดเมื่อพวกเขาไม่ทำกำไรแล้ว พวกเขาจะมีกระแสเงินสดสุดท้ายอยู่ที่ 205 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ — ไม่เลวเลยสำหรับเงินลงทุนเริ่มต้น 247 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ นี่เป็นการลงทุนที่มีความเสี่ยงน้อยกว่าการดำเนินงานที่มีเวลาทำงาน 35% อย่างมีนัยสำคัญ

และหากเราเพิ่มการแข็งค่าของราคา BTC 70% ต่อปีและอัตราส่วน HODL 50% เข้าไปในการคำนวณที่เราใช้สำหรับสถานการณ์ที่ทำกำไรได้มากที่สุดกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ ผลตอบแทนก็คือ... ดีมาก

[คำอธิบายภาพ: กราฟแสดง Monthly Revenue & Profit, Cash Flow (Cumulative), Profit/Loss (Cumulative), Hardware Value, และ Cumulative Profit & Cash Flow พร้อม Final Value of BTC Holdings, Cumulative Profit from Mining, และ Total BTC Mined]

จุดคุ้มทุนของ CapEx ในรูปดอลลาร์สหรัฐฯ เกิดขึ้นภายใน 9 เดือน และกระแสเงินสดสุดท้ายของโครงการเกิน 1.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ Bitcoin ที่ขุดได้ทั้งหมดใน 4 ปีใกล้เคียง 13,000 เหรียญ ซึ่งมากกว่าสองเท่าของจำนวนที่สามารถซื้อได้ด้วยเงินลงทุนเริ่มต้น

โดยสรุป การดำเนินงานการขุดที่มีราคาไฟฟ้า 0.05 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh และเวลาทำงานเต็มที่ มีผลงานดีกว่าการดำเนินงานที่มีราคาไฟฟ้า 0.035 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh หรือแม้แต่ไฟฟ้าฟรีแต่มีเวลาทำงาน 35% อย่างเห็นได้ชัด

ตัวแปรอื่นที่ไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้ซึ่งอาจน่าสนใจที่จะลองเล่นคือ ประเภทของ ASIC ที่ใช้ ในแบบจำลองจากเอกสาร BCEI มีการใช้เครื่องขุดรุ่นเก่า (Antminer S9), รุ่นกลาง (Antminer S17 และ Whatsminer M20S) และรุ่นใหม่ (Antminer S19 และ Whatsminer M30S) ผสมกัน หากเป้าหมายคือการลดความเสี่ยง นักลงทุนสามารถหลีกเลี่ยงเครื่องขุดรุ่นใหม่ที่มีราคาแพง โดยเสียประสิทธิภาพและอายุการใช้งานไปบ้าง เพื่อให้มีเงินลงทุนเริ่มต้น (CapEx) ที่ต่ำลงมาก บางทีด้วยช่วงเวลาที่ยอดเยี่ยม (เช่น การซื้อ Antminer S9s 50,000 เครื่องในช่วง Halving เดือนพฤษภาคม 2020 เมื่อพวกเขามีราคา 20-40 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อเครื่อง) ก็อาจจะคุ้มค่า

นอกจากนี้ ผู้ขุดในแบบจำลองจะทำงานเมื่อมีพลังงานส่วนเกินที่สามารถใช้ได้โดยตรงจากแผงโซลาร์เซลล์เท่านั้น หากผู้ขุดใช้พลังงานแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานสำรองเพื่อเพิ่มเวลาทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเดือนแรกๆ ของการดำเนินงานก่อนที่ความยากของเครือข่ายจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ก็สามารถปรับปรุงโอกาสในการคุ้มทุนจากการลงทุน CapEx ในการขุดได้

ตารางด้านล่างแสดงจำนวนเดือนที่จะคุ้มทุนจากการลงทุน CapEx สำหรับการดำเนินงานการขุดที่วิเคราะห์ในบทความนี้ โดยมีราคาไฟฟ้าและปริมาณเวลาทำงานของ ASIC ที่หลากหลาย (หมายเหตุ: NaN หมายความว่าจุดคุ้มทุนของ CapEx ไม่ได้เกิดขึ้นภายใน 48 เดือนแรกที่วิเคราะห์)

[คำอธิบายภาพ: CAPEX Break Even (months) for Bitcoin Mining ASICs]

[ข้อมูลอื่น ๆ: BTC price: $40k, Difficulty: 25.05T, Monthly Difficulty Increment +100%/year, ASIC Efficiency: 32.6 J/TH]

ฟาร์มขุดที่มีเวลาทำงานมากกว่า 90% มีแนวโน้มที่จะคุ้มทุนภายใน 2 ปีแรกของการดำเนินงานด้วยราคาไฟฟ้าที่สูงที่สุดของช่วงราคา ในขณะที่ราคาไฟฟ้าที่ถูกมากก็ไม่เพียงพอที่จะทำให้การดำเนินงานส่วนใหญ่เป็นไปได้หากมีเวลาทำงานน้อยกว่า 60%

อนาคตของ Bitcoin "สีเขียว" (THE FUTURE OF "GREEN" BITCOIN)

บทความนี้อาจไม่ได้นำเสนอภาพที่สวยงามของการขุด Bitcoin ที่รวมเข้ากับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ความหวังก็ยังไม่หมดไปสำหรับอนาคตที่ค่อนข้างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับการขุด Bitcoin ทั่วโลก สภาพตลาดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้มากขึ้นในอนาคตกว่าในปัจจุบัน เช่น การลดลงของราคาฮาร์ดแวร์หากผู้ผลิตจำนวนมากขึ้นสามารถแข่งขันกับ MicroBT และ Bitmain ได้

ในขณะเดียวกัน แหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เช่น พลังงานน้ำและพลังงานความร้อนใต้พิภพ ก็เป็นส่วนสำคัญของภูมิทัศน์การขุด Bitcoin อยู่แล้ว และพลังงานลมก็อาจมีความเป็นไปได้มากขึ้นเช่นกัน เนื่องจากสามารถผลิตพลังงานได้อย่างสม่ำเสมอมากกว่าพลังงานแสงอาทิตย์ และแน่นอน การเพิ่มการเชื่อมต่อโครงข่ายเข้าไปในโครงการขุดพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มเวลาทำงานก็สามารถทำให้มันเป็นไปได้ ดังที่เราจะกล่าวถึงเพิ่มเติมในหนังสือเล่มนี้

[คำอธิบายภาพ: Hourly Breakdown of Renewable Resources; Source: California ISO]

ในขณะที่เขียนนี้ เครื่อง ASIC หลายแสนเครื่องได้ถูกนำไปใช้งานในมณฑลเสฉวนและยูนนานของจีน ซึ่งจะใช้พลังงานน้ำส่วนเกินที่ผลิตโดยกำลังการผลิตพลังงานน้ำส่วนเกินจากการสร้างเขื่อนที่นั่น ในรัสเซีย แคนาดา สหรัฐอเมริกา และอาจจะที่อื่นๆ ผู้ขุดกำลังบริโภคก๊าซธรรมชาติส่วนเกินที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ผู้ผลิตพลังงานต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเผาทิ้งและระบายทิ้งในขณะที่ยังปล่อยก๊าซมีเทนที่เป็นอันตราย โครงการปรับสมดุลโหลดสำหรับโครงข่ายพลังงานในเมืองก็ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเช่นกัน ทำให้โครงข่ายมีประสิทธิภาพและแข็งแกร่งมากขึ้น เพื่อให้สามารถจัดการกับช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุดได้โดยไม่มีพลังงานที่ถูกทิ้งหรือถูกจำกัดมากนัก (กล่าวคือ ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่ไม่ดี) ในเวลาที่เหลือ

การใช้พลังงานของเครือข่าย Bitcoin อาจมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่ในท้ายที่สุดก็ไม่ได้บอกเรามากนักเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่แท้จริง แม้แต่การระบุ hashrate ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานหมุนเวียนก็ยังไม่ครอบคลุมกรณีการใช้งาน เช่น การใช้ก๊าซเหลือทิ้ง หรือการนำความร้อนเหลือทิ้งระดับต่ำจาก ASIC กลับมาใช้ใหม่สำหรับการใช้งานในที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรมอื่นๆ ทั้งหมดนี้มีความซับซ้อนและละเอียดอ่อนมาก แต่สิ่งหนึ่งที่ชัดเจนคือ เราต้องการ Proof-of-Work เพื่อให้มีเครือข่ายเงินตราทั่วโลกที่มีการกระจายอำนาจอย่างมีนัยสำคัญ

*หมายเหตุเพิ่มเติม: ประสิทธิภาพเฉลี่ยของ ASIC ที่ใช้ในการคำนวณเหล่านี้คือ 32.6 J/TH ซึ่งคล้ายคลึงกับ Antminer S19 หรือ Whatsminer M30S+ ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์การขุดรุ่นใหม่ล่าสุด ณ เวลาที่เขียน จากราคาตลาดสำหรับรุ่นฮาร์ดแวร์เหล่านี้ในเดือนมิถุนายน 2021 ที่ 80-100 ดอลลาร์สหรัฐฯ/TH (ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อ Terahash) CapEx สำหรับฮาร์ดแวร์ในการวิเคราะห์ข้างต้นจะอยู่ที่ 400-550 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เทียบกับ 248 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ (ตัวเลขที่ใช้)