Aktualności

Dlaczego trójfazowe systemy elektryczne mogą zapewnić górnikom przewagę konkurencyjną, gdy wydajność układów ASIC spada
Od wprowadzenia pierwszej koparki ASIC w 2013 roku, wydobycie bitcoinów wzrosło wykładniczo, a wydajność wzrosła z 1200 J/TH do zaledwie 15 J/TH. Chociaż wzrost ten był napędzany przez ulepszoną technologię chipów, obecnie osiągnęliśmy granice możliwości półprzewodników krzemowych. Wraz z ciągłym wzrostem wydajności, należy skupić się na optymalizacji innych aspektów wydobycia, zwłaszcza ustawień zasilania.
W górnictwie bitcoinów zasilanie trójfazowe stało się lepszą alternatywą dla zasilania jednofazowego. Ponieważ coraz więcej układów ASIC jest projektowanych z myślą o trójfazowym napięciu wejściowym, przyszła infrastruktura wydobywcza powinna rozważyć wdrożenie zunifikowanego trójfazowego systemu 480 V, zwłaszcza biorąc pod uwagę jego powszechność i skalowalność w Ameryce Północnej.
Aby zrozumieć istotność zasilania trójfazowego przy wydobywaniu Bitcoinów, należy najpierw zapoznać się z podstawami systemów zasilania jednofazowego i trójfazowego.
Prąd jednofazowy to najpopularniejszy rodzaj prądu wykorzystywanego w instalacjach domowych. Składa się z dwóch przewodów: przewodu fazowego i przewodu neutralnego. Napięcie w układzie jednofazowym waha się sinusoidalnie, a dostarczana moc osiąga szczyt, a następnie spada do zera dwukrotnie w ciągu każdego cyklu.
Wyobraź sobie, że pchasz kogoś na huśtawce. Z każdym pchnięciem huśtawka huśta się do przodu, potem do tyłu, osiąga najwyższy punkt, potem opada do najniższego, a potem znowu pchasz.
Podobnie jak oscylacje, jednofazowe systemy zasilania również charakteryzują się okresami maksymalnej i zerowej mocy wyjściowej. Może to prowadzić do nieefektywności, zwłaszcza gdy wymagane jest stabilne zasilanie, chociaż w zastosowaniach domowych takie nieefektywności są pomijalne. Jednak w wymagających zastosowaniach przemysłowych, takich jak wydobywanie bitcoinów, staje się to niezwykle istotne.
Prąd trójfazowy jest powszechnie stosowany w przemyśle i handlu. Składa się z przewodów trójfazowych, co zapewnia bardziej stabilne i niezawodne zasilanie.
Podobnie, używając przykładu huśtawki, załóżmy, że trzy osoby pchają huśtawkę, ale odstęp czasu między każdym pchnięciem jest inny. Jedna osoba pcha huśtawkę, gdy zaczyna zwalniać po pierwszym pchnięciu, druga pcha ją do jednej trzeciej drogi, a trzecia do dwóch trzecich drogi. W rezultacie huśtawka porusza się płynniej i równomierniej, ponieważ jest stale pchana pod różnymi kątami, co zapewnia stały ruch.
Podobnie, trójfazowe układy zasilania zapewniają stały i zrównoważony przepływ energii elektrycznej, zwiększając w ten sposób wydajność i niezawodność, co jest szczególnie przydatne w przypadku zastosowań o dużym zapotrzebowaniu, takich jak wydobywanie bitcoinów.
Wydobycie bitcoinów znacznie się rozwinęło od momentu swojego powstania, a zapotrzebowanie na energię elektryczną uległo znaczącym zmianom na przestrzeni lat.
Przed 2013 rokiem górnicy używali procesorów CPU i GPU do kopania Bitcoinów. Wraz z rozwojem sieci Bitcoin i wzrostem konkurencji, pojawienie się układów ASIC (specyficznych układów scalonych) do kopania kryptowaluty całkowicie zmieniło zasady gry. Urządzenia te zostały zaprojektowane specjalnie do kopania Bitcoinów i oferują niezrównaną wydajność i efektywność. Jednak maszyny te zużywają coraz więcej energii, co wymaga modernizacji systemów zasilania.
W 2016 roku najpotężniejsze maszyny górnicze osiągały prędkość obliczeniową 13 TH/s i zużywały około 1300 watów. Chociaż wydobycie za pomocą tej platformy było wyjątkowo nieefektywne jak na dzisiejsze standardy, wówczas było opłacalne ze względu na niską konkurencję w sieci. Jednak aby osiągnąć przyzwoity zysk w dzisiejszym konkurencyjnym środowisku, górnicy instytucjonalni polegają obecnie na sprzęcie górniczym, który zużywa około 3510 watów energii elektrycznej.
Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących mocy i sprawności układów ASIC w wysokowydajnych operacjach górniczych, ograniczenia jednofazowych systemów zasilania stają się coraz bardziej widoczne. Przejście na zasilanie trójfazowe staje się logicznym krokiem w celu zaspokojenia rosnących potrzeb energetycznych branży.
Trójfazowe zasilanie 480 V od dawna jest standardem w zastosowaniach przemysłowych w Ameryce Północnej, Południowej i innych częściach świata. Jest ono powszechnie stosowane ze względu na liczne korzyści w zakresie wydajności, oszczędności kosztów i skalowalności. Stabilność i niezawodność trójfazowego zasilania 480 V sprawia, że idealnie nadaje się ono do zastosowań wymagających dłuższego czasu sprawności i wydajności floty, szczególnie w świecie przechodzącym halving.
Jedną z głównych zalet energii trójfazowej jest jej zdolność do zapewnienia większej gęstości mocy, co przekłada się na mniejsze straty energii i gwarantuje optymalną wydajność urządzeń górniczych.
Ponadto wdrożenie trójfazowego systemu zasilania może prowadzić do znacznych oszczędności w kosztach infrastruktury energetycznej. Mniej transformatorów, mniej okablowania i mniejsze zapotrzebowanie na urządzenia do stabilizacji napięcia pomagają obniżyć koszty instalacji i konserwacji.
Na przykład, przy napięciu 208 V w układzie trójfazowym, obciążenie o mocy 17,3 kW wymagałoby prądu o natężeniu 48 amperów. Jednak przy zasilaniu ze źródła 480 V pobór prądu spada do zaledwie 24 amperów. Zmniejszenie poboru prądu o połowę nie tylko zmniejsza straty mocy, ale także minimalizuje potrzebę stosowania grubszych i droższych przewodów.
Wraz z rozwojem działalności górniczej, możliwość łatwego zwiększania mocy bez istotnych zmian w infrastrukturze energetycznej ma kluczowe znaczenie. Systemy i komponenty zaprojektowane do zasilania trójfazowego 480 V zapewniają wysoką dostępność, umożliwiając górnikom efektywne skalowanie działalności.
Wraz z rozwojem branży wydobywczej bitcoinów, widoczny jest wyraźny trend w kierunku opracowywania większej liczby układów ASIC zgodnych ze standardem zasilania trójfazowego. Projektowanie obiektów wydobywczych z konfiguracją trójfazową 480 V nie tylko rozwiązuje obecny problem nieefektywności, ale także zapewnia, że infrastruktura będzie gotowa na przyszłość. Pozwala to górnikom na bezproblemową integrację nowych technologii, które mogły zostać zaprojektowane z myślą o kompatybilności zasilania trójfazowego.
Jak pokazuje poniższa tabela, chłodzenie zanurzeniowe i wodne to doskonałe metody skalowania wydobycia Bitcoinów w celu osiągnięcia wyższej wydajności haszowania. Jednak, aby obsłużyć tak dużą moc obliczeniową, zasilanie trójfazowe musi być skonfigurowane tak, aby utrzymać podobny poziom efektywności energetycznej. Krótko mówiąc, przełoży się to na wyższy zysk operacyjny przy tym samym procencie marży.
Przejście na zasilanie trójfazowe wymaga starannego planowania i wdrożenia. Poniżej przedstawiamy podstawowe kroki wdrożenia zasilania trójfazowego w Twojej kopalni Bitcoinów.
Pierwszym krokiem we wdrożeniu trójfazowego systemu zasilania jest ocena zapotrzebowania na energię w kopalni. Obejmuje to obliczenie całkowitego zużycia energii przez wszystkie urządzenia górnicze i określenie odpowiedniej mocy systemu zasilania.
Modernizacja infrastruktury elektrycznej w celu obsługi trójfazowego systemu zasilania może wymagać instalacji nowych transformatorów, przewodów i wyłączników. Współpraca z wykwalifikowanym elektrykiem jest kluczowa, aby upewnić się, że instalacja spełnia normy i przepisy bezpieczeństwa.
Wiele nowoczesnych koparek ASIC jest zaprojektowanych do pracy w trybie zasilania trójfazowego. Jednak starsze modele mogą wymagać modyfikacji lub zastosowania urządzeń do konwersji zasilania. Konfiguracja koparki do pracy w trybie zasilania trójfazowego jest kluczowym krokiem w celu zapewnienia maksymalnej wydajności.
Aby zapewnić nieprzerwaną działalność kopalni, niezbędne jest wdrożenie systemów rezerwowych i redundantnych. Obejmuje to instalację generatorów rezerwowych, zasilaczy UPS oraz obwodów rezerwowych chroniących przed przerwami w dostawie prądu i awariami sprzętu.
Po uruchomieniu trójfazowego systemu zasilania, stały monitoring i konserwacja mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia optymalnej wydajności. Regularne przeglądy, równoważenie obciążeń i konserwacja zapobiegawcza mogą pomóc w identyfikacji i rozwiązaniu potencjalnych problemów, zanim wpłyną one na działanie systemu.
Przyszłość wydobycia Bitcoinów leży w efektywnym wykorzystaniu zasobów energii elektrycznej. Wraz z postępem w technologii przetwarzania chipów, zwracanie uwagi na ustawienia zasilania staje się coraz ważniejsze. Zasilanie trójfazowe, zwłaszcza systemy 480 V, oferuje wiele korzyści, które mogą zrewolucjonizować wydobycie Bitcoinów.
Trójfazowe systemy zasilania mogą sprostać rosnącym potrzebom przemysłu wydobywczego, zapewniając wyższą gęstość mocy, lepszą wydajność, niższe koszty infrastruktury i skalowalność. Wdrożenie takiego systemu wymaga starannego planowania i wdrożenia, ale korzyści znacznie przewyższają wyzwania.
Wraz z rozwojem branży wydobycia Bitcoinów, wprowadzenie zasilania trójfazowego może utorować drogę do bardziej zrównoważonej i rentownej działalności. Dzięki odpowiedniej infrastrukturze górnicy mogą w pełni wykorzystać potencjał swojego sprzętu i utrzymać pozycję lidera w konkurencyjnym świecie wydobycia Bitcoinów.
To wpis gościnny autorstwa Christiana Lucasa z Bitdeer Strategy. Wyrażone w nim opinie są wyłącznie jego własnymi i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy BTC Inc. ani Bitcoin Magazine.