Arcane Research：如何利用伴生气开采比特币？

作者 | LiJaran Mellerud、Anders Helseth

编辑 | Colin TSE（擎速能源）Kate

吴说区块链授权翻译转载

原文链接：

https://arcane.no/research/bitcoin-mining-using-stranded-natural-gas-is-the-most-cost-effective-way-to

本文由北美矿场服务商 TSE 冠名，内容不构成财务建议，不代表吴说观点与立场。

挖掘比特币来减少天然气燃除，是一种比建造风能或太阳能工厂更划算的减少温室气体排放的方式。本文讲述了天然气燃除的问题，以及比特币挖矿能如何解决该问题。

（来源: Crusoe Energy’s Digital Flare Mitigation System）

本文节选自我们的研究报告《比特币挖矿如何改变能源行业》。

天然气是石油探勘的副产品。对石油生产商来说，利用这种天然气有时并不是经济可行的。此时，石油生产商会在现场燃烧天然气，这一过程被称为燃除。

天然气燃除会产生排放物，并且不会带来任何效用。此外，燃烧过程中向空气释放的甲烷量比用甲烷发电要高。

天然气燃除是显著的污染源

在石油开采过程中，石油在表面降压，然后变成液体和气体（主要成分是甲烷）。按体积计算，天然气的价值低于石油，而且比石油更难以运输，因此大多数石油公司都将天然气视为成本中心。如果油田位于人口密集的地区，在经济上或许可以通过铺设管道将天然气输送到当地发电或供暖。但在许多石油勘探点，实际情况并非如此。于是，石油生产商选择以最经济有效的方式输送天然气，即直接将天然气燃烧，这一过程被称为天然气燃除。

2020 年，天然气燃除排放量超过 500 亿吨二氧化碳当量。假设一辆普通汽车每年排放约 4.6 吨二氧化碳，天然气燃除的排放量相当于 1 亿多辆汽车的排放量。相比之下，2021 年比特币挖矿行业使用电力对应的排放量为 4,100 万吨二氧化碳 —— 仅为天然气燃除的 8%。

（来源: The World Bank, CoinShares）

如果加以利用，天然气燃除每年可产生近 700 太瓦时的电力，这比世界上除五大国外的所有国家的电力消耗都要多。

天然气燃除发生在石油生产地，因此地理上很集中。美国、中东、俄罗斯西伯利亚和非洲都发现了最密集的油区。按国家划分，俄罗斯是最大的天然气燃除国，每年燃除约 250 亿立方米天然气。

（来源: The World Bank）

按燃除量计算，伊拉克和伊朗分别是第二和第三大国家，燃除量合计接近 300 亿立方米。在美国，许多较小的石油生产商无法协调管道的建设，每年燃烧约 120 亿立方米的天然气，而阿尔及利亚以每年近 100 亿立方米的燃烧总量位居前五。

比特币挖矿有助于缓解天然气燃除

比特币挖矿正成为减少天然气燃除的高级技术。燃除是因为天然气很难进入市场，但比特币挖矿通过将市场带入天然气解决了这个问题。这是如何实现的？

曾经被燃烧的天然气现在被泵入发电机，在受控环境中燃烧，产生电能。然后，这些电能被用来为生产比特币的机器提供动力。比特币挖矿业务的收入被用于为基础设施提供资金。

（来源：Arcane Research）

例如，通过在发电机内的受控环境中燃烧天然气，Crusoe Energy 公司的数字燃除缓解®技术可以燃烧 99.89% 的甲烷，相比之下，常规燃除只能燃烧 93% 左右。

与目前的燃除技术相比，这减少了约 63% 二氧化碳当量的排放量。另外，油田比特币矿工通过防止甲烷泄漏减少了排放，抵消了能源消耗，在这方面，他们胜过了与电网相连的比特币矿工。

（来源: Crusoe Energy’s Digital Flare Mitigation System）

数据显示，通过挖掘比特币来减少天然气燃除可能是所有减少温室气体排放的工具箱中最强大的工具。每安装一兆瓦的容量，比特币挖矿系统每年就可以减少 9,482 吨二氧化碳当量的排放，相比之下，风能每年减少 1,917 吨排放，太阳能每年减少 1,278 吨排放。

（来源: Crusoe Energy’s Digital Flare Mitigation System）

这也是迄今为止最具成本效益的减排方式。每投资 1,000 美元，比特币挖矿系统每年可减少 6.32 吨二氧化碳当量的排放，而风能和太阳能分别为 1.3 吨和 0.98 吨。

比特币挖矿行业作为一个客户，可以将天然气变现，并帮助资助所需的基础设施，以减少燃烧产生的排放。在本文的最后，我们解释了为什么比特币挖矿是伴生气的高级客户。

在过去的几年里，油田与比特币挖矿结合的产业出现大规模增长。

天然气的增长主要集中在美国和加拿大，但在其他燃除问题严重的地区，如俄罗斯和中东，也有一些项目。

经济和环境因素共同推动了油田比特币矿业的兴起。在现场燃烧天然气是对经济资源的浪费，而石油生产商愿意出售这种资源以获得收入。通过自挖或通过第三方挖掘比特币，石油生产商可以从天然气中赚钱，而不是让它白白浪费。

（来源：Crusoe Energy）

在石油生产商进入比特币挖矿行业的过程中，环境问题和日益严厉的监管是最重要的推动因素。这一点在美国尤其明显。在美国，州特有的法规限制了石油生产商在其总产量中被允许燃烧的天然气的比例。

世界上几个最大的石油生产国和公司已经批准了世界银行的“到 2030 年零常规燃除”倡议和“全球甲烷承诺”。这些举措是减少燃除的主要驱动力，随着 2030 年的到来，还可能导致更严格的监管。

在这个快速增长的细分市场上，有几家公司及不同的商业模式。最大的 Crusoe Energy 公司与大型石油生产商签署了天然气购买协议，在油井附近安装了燃除缓解系统，并开始运营。Crusoe Energy 公司将这一概念称为数字燃除缓解 (Digital Flare Mitigation)。

Crusoe 已经帮助几家石油公司减少了在美国场地的燃除行为，其中包括埃克森美孚和 Equinox。Crusoe 计划通过在阿曼的办事处进入中东，这是它与阿曼政府合作的一部分。

该领域的另一家领先公司是 Upstream Data，该公司在 2017 年率先提出了另一概念。这家加拿大公司的商业模式与 Crusoe 公司不同，它不是简单地购买天然气，而是直接向石油生产商出售设备，这样它们就可以自己开采比特币。其他拥有类似商业模式的公司包括 E.Z. Blockchain、Giga Energy 和 Jai Energy。

比特币挖矿的哪些特性使其成为液化天然气的优质客户？

油井通常位于偏远地区，很难建立并运行其他的能源密集型的电转 (Power-to-X) 作业。因为比特币挖矿不受位置的限制，比特币矿工可以直接在油井附近挖矿，消耗掉多余的天然气。

随着石油产地的成熟，天然气通常会越来越少，因此承销商必须能够模块化地逐渐缩小其运营规模。而比特币挖矿是一个模块化的过程，您可以将不同数量的机器组合，形成不同的能源使用规模。

此外，当油井耗尽时，天然气的消费者应该能够跟随石油生产商到新的地点。而比特币挖矿系统正好可以构建在集装箱中，具有高度便携性。

比特币挖矿结合了位置不可知性、模块化以及便携性这三种特性，是大规模利用伴生气的理想选择。这也使它成为了减少天然气燃除的宝贵工具。