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Off-Grid Mining

脱离公共电网的挖矿

想象几台比特币矿机放在一座小型发电站旁,远离公共电网。即使电网没有接到这里,机器仍然有电可用。这就是 Off-Grid Mining:依靠独立电源进行挖矿。选址更自由,也意味着每个夜晚、每次故障和发电量下降都要自己应对。下面以太阳能板和电池为例,看看这种独立究竟意味着什么,以及为什么仍然需要规划和数据连接。

Off-Grid Mining 指由独立电力系统供电的比特币挖矿,运行时不能依赖公共电网补充供电。它可以使用多种能源,并不限于可再生能源。长期离网运行,与通常并网的系统暂时切换到孤岛运行,并不是一回事。

屋顶装有太阳能板,并不等于不再依赖电网。场地可以白天发电,晚上像其他用户一样买电。即便设置为不向电网输送剩余电量,也不代表不能从电网取电。因此,澳大利亚政府指南区分了并网系统和独立系统。同样,Behind-the-Meter Mining 只是说明矿机位于某个指定电表的本地一侧。只有实际接线和运行方式,才能说明本地发电不足时,外部供电方能否补上缺口。 [1]

白天,太阳能板可能发出足够的电。光照减弱时,发电下降,但开着的机器还在用电。差额必须由电池或其他电源提供,否则就要减少用电。没有电网支持,缺少的功率不会自动补齐。美国能源部 U.S. DOE 解释了发电与用电为什么需要在时间上匹配。放到这个挖矿例子中,道理很简单:全年发电总量不错,不代表每个夜晚都有电。散热、控制设备及其他辅助设备,也必须计入供需平衡。 [2]

千瓦(kW)衡量功率,也就是供应或消耗能量的速率。千瓦时(kWh)衡量能量,h 表示小时。用一个自行设定的简化算例:计入损耗和预留电量后,储能设备可在输出端提供 80 kWh。若总负载恒定为 20 kW,理想情况下可运行 4 h;若为 40 kW,则只有 2 h。U.S. DOE 还强调另一个限制:储能设备必须能输出所需功率。即使能量充足,输出端带不动负载也不行。铭牌容量不一定等于可用能量,已经扣除的损耗也不能再扣一次。 [2]

例子用了太阳能板,但 off-grid 并不说明电来自哪里。澳大利亚政府指南也介绍了独立太阳能系统在持续阴天时使用柴油或汽油备用发电机的情况。发电机运行时,挖矿也依赖燃料。因此,能源来源和排放需要另有实际运行记录来证明。一张太阳能板照片,或者没有电网接入,都不能证明零排放或免费用电。即使没有电费账单,燃料、运输和维护仍然要花钱。 [1]

用过一夜,电池不会自动恢复满电。第二天的发电既要供应正在运行的矿机,也要补回耗掉的能量;充放电过程中还会有损耗。U.S. DOE 也指出,发电会随一天中的时段和季节变化。如果模型每晚都从满电开始,却没有计算此前的充电,就等于用从未生产出来的能量承诺运行时间。有用的规划会连续记录每个时间段的能量流入、消耗和真实余量,再据此决定减少挖矿或启用备用电源。 [2]

恢复供电并不总是按一下矿机按钮那么简单。控制设备和一些发电机自身就需要启动能量。U.S. DOE 将没有外部供电时的系统恢复称为 black start,即黑启动,并解释了逐步接入电源和负载的过程。对于这里的独立系统,完全放空或发生故障后还剩什么可用,同样重要。需要核实控制设备从哪里获得电力、发电机如何启动,以及何时可以接入矿机。装机容量很大,本身并不能保证顺利重启。 [3]

矿机开着,并不代表它的工作结果已被接受。通常通过 Mining Pool 挖矿时,机器需要接收当前任务并传回结果。Mining Pool 是协调多台矿机工作的服务。Shares 是部分工作证明,矿池据此评估参与者的贡献。不能简单地断网积攒结果,等方便时再发送:任务可能已经过时。因此,Braiins Pool 将连接设置和服务器可用性与供电问题分别讨论。Ping 是简短的网络可达性测试;收到回复不代表工作结果已成功提交。指示灯亮着、风扇转着也不够:还要看矿池是否接受工作,以及记录的有效 hashrate,也就是计算能力。 [4] [5]

在偏远地点,接入电网可能很贵,甚至无法实现,因此值得考虑自有供电。澳大利亚政府指南同时提醒,独立系统的前期投入通常更高。评估挖矿时,就要一起比较电源、电池、燃料、维护、通信和停机时间。Uptime 指所观察设备处于可用或运行状态的时间比例;但供电可用与挖矿工作真正被接受,仍须区分。重要的是整个运营的结果。off-grid 这个标签本身,既不保证获得比特币更便宜,也不保证盈利。 [1]

要获得更完整的理解,请将本词条与以下词条结合阅读: Behind-the-Meter Mining, Uptime, Curtailment, Mining Farm, Mining Pool. 反向关联还来自: Stranded Energy Mining, Behind-the-Meter Mining, Grid-Connected Mining.

DOC · 001Australian Government — Solar System Design Considerations文档 DOC · 002U.S. DOE — Solar Energy and Storage Basics文档 DOC · 003U.S. DOE — Distributed Energy Resources and Microgrids Basics文档 DOC · 004Braiins Pool — Connection FAQ文档 DOC · 005Bitcoin Developer Guide — Mining文档
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