未来への備えとして、ブロックチェーンと呼ばれる新しく重要な技術分野に足場を築く必要があります。
ブロックチェーンは、さまざまな用途の一つとして、ビットコインなどの暗号資産をインターネット上で個人間取引することを可能にします。こうした暗号資産には通常、中央管理者がおらず、オープンソースです。取引は、マイナーによってブロックにまとめられ、順次チェーンに追加されることで承認されます。
チェーンにブロックを追加するには、マイナーは特定の順序で難解な数学の問題を解く必要があります。この作業では、コンピューター処理に電力を供給するために大量のエネルギーを使います。マイナーへの報酬は、ブロックを解いた報酬と取引手数料の二つです。処理能力が高いほど、報酬を得られるブロックを追加できる可能性が高まります。
処理能力を絶えず高めようとするこの競争が、エネルギー消費の急激な増加を招いています。ビットコインネットワークだけで2.55GWの電力を使用すると推定されています。これは年間で、アイルランドの年間消費量とほぼ同じです。マイニングの実態を正確に把握するのは依然として難しいものの、世界の暗号資産マイニング能力の75％が中国に集中していると推定されています。必要な電力は、石炭の燃焼やディーゼルなど、汚染を引き起こすエネルギー源から得られているため、マイニングされる暗号資産が増えるほど、排出量も増加します。
再生可能エネルギーの余剰と暗号資産マイニング
再生可能エネルギーの発電では、消費されずに廃棄される余剰電力が生じることがよくあります。晴天や強風の日に、太陽光パネルや風力タービンが需要を上回る電力を発電し、送電網が過負荷になると、クリーンエネルギーが大量に無駄になります。現在は一般に、余剰の再生可能エネルギーを一般的なリチウムイオン電池に貯蔵するより、廃棄するほうが安価です。これは世界各地で見られる状況であり、費用対効果や経済的持続可能性に欠けています。
炭素排出量と気温上昇のカーブを抑えるには、エネルギーの発電と消費のあり方に注目する必要があります。再生可能資源による総発電量は毎年2.9％増加しています。世界の発電量に占める再生可能エネルギーの割合は、2012年の22％から2040年には29％に拡大する見通しです。この予測はクリーンエネルギーの導入拡大という大きな進展を示していますが、発電の不安定さと余剰発電も同時に増え続けます。その結果、送電網、投資家、消費者に運用面・財務面の課題が生じます。
風力タービンや太陽光パネルによって現代のエネルギー地図が塗り替えられるなか、移行を促すには既存の金融モデルの先を考える必要があります。暗号資産のマイニングが解決策になるかもしれません。
発電された再生可能エネルギーの余剰を使って暗号資産をマイニングするなど、新たな手法を取り入れることには、財務面・技術面の不足を補う大きな可能性があります。廃棄電力を価値に変え、金融リスクを低減できます。この方法でマイニングした暗号資産の収益は、再生可能エネルギー資産へのさらなる幅広い投資を促す可能性があります。
暗号資産のマイニングは、電力消費を金銭的利益に変える取り組みと捉えることができます。現在、暗号資産のマイニングは主に、再生可能エネルギー由来の電力より安価な、非再生可能資源由来の電力で行われています。ここで提案する新たな手法では、余剰のクリーンエネルギーを使って暗号資産をマイニングし、価値ある暗号資産に変えることで、排出量とコストを削減します。
風力、太陽光、その他の再生可能な方法で発電した電力には、次のような使い道があります。
1）卸売市場価格で送電網に売電する。
2）送電網が過負荷の場合、余剰電力を貯蔵し、送電網の需要が高まり電力価格がピークに達したときに供給する。
3）電池が満充電である、または需要に対して貯蔵が費用に見合わないなど、貯蔵需要が低い場合、余剰電力を暗号資産のマイニングに利用する。
最初の二つの選択肢はすでに存在し、再生可能エネルギー資産の収益化に役立っています。提案する三つ目の選択肢は、収益源を新たに加えるものです。余剰のグリーンエネルギーを暗号資産のマイニングに使えば、廃棄電力を価値に変えるだけでなく、暗号資産をより環境に優しいものにできます。この方法でチェーンに追加されるブロックには、炭素排出が伴いません。
エネルギー規制当局によると、2017年には、中国で発電された風力発電の12％が余剰電力として廃棄されました。提案する手法なら、余剰のグリーン電力が蓄積して無駄になる一方で、安定供給を確保するため化石燃料由来の電力が常時稼働する状況を変えられます。送電網に売電も貯蔵もされないクリーン電力を、暗号資産のマイニングによって価値に変えられるのです。この金銭的なインセンティブは、脱炭素目標の達成と環境保全に大きく貢献する可能性があります。
このモデルは、一つの行動が次の行動を引き起こす、ドミノ効果を伴う循環として捉えられます。暗号資産をマイニングした時点で、その価値を追加の再生可能エネルギー資産に再投資し、新たなサイクルを始められます。これにより、循環を持続可能にするだけでなく、システムの成長を促す可能性もあります。
価値はどのように生まれるのか？
暗号資産のマイニングで見込まれる収益を計算する方法はいくつかあります。すべての暗号資産のマイニングに共通する要素は、マイナーが持つハッシュパワー（コンピューターの計算能力）、エネルギー消費量、電力料金、マイニングプール手数料です。この提案の妥当性を確かめるため、次の条件で時間当たりの利益を計算できます。
1.2MWの輸送コンテナサイズのマイニング装置。ハッシュパワーは約8,800TH（テラハッシュ）/秒。大手の業務用暗号資産マイニング機器メーカー兼マイニングプール運営者であるBitfuryが製造。
マイナーは本来なら廃棄される余剰電力を消費するため、マイニングの電力コストはかからないと仮定できます。
マイニングプール手数料なし。
以下の表では、マイニング可能な主要な暗号資産を取り上げています。また、マイニングの収益性に影響する重要な違いも示しています。これを参考に、マイナーを目指す人は、風が強い日や晴れた日に、収益性に基づいてどの暗号資産をマイニングするかを選べます。
一覧に挙げた要素の多くは頻繁に変動し、マイニングの成功難易度に影響します。暗号資産と現金の為替レートも、マイニングの収益性を左右します。暗号資産の価格が高いと、マイニングの収益性も高まります。
表にある時間当たりの利益に加え、月間利益率はマイニングを24時間・週7日、継続して行うことを前提としています。図に示すすべてのシナリオを考慮すると、マイニングに使える余剰エネルギーは一日中ではなく、1日数時間分にとどまると見込まれます。余剰発電の活用には時間当たりの利益が最も当てはまります。マイナーの稼働時間が長いほど、ブロックを見つける確率は高まります。
上記の情報はすべて2018年8月18日時点のものです。ネットワークのハッシュレートと利益は概算値に丸めています。
このような提案は、私たちの日常生活にどのような影響を与えるのでしょうか？
この構想が役立つ可能性は数多くあります。いくつか例を挙げます。
1. 自宅：これは「自宅があなたのために働く」という考え方です。個人所有の太陽光発電・蓄電システムで電力を生み出す、小規模で自立したオフグリッドの住宅システムが対象です。余剰電力を暗号資産のマイニングに使い、自宅で収入を得られます。
2. 商業・産業用途：このシナリオでは、余剰電力をより大規模に活用し、暗号資産のマイニングにより多くの計算能力を振り向けることを提案します。送電や貯蔵に費用がかかり、規模や立地のために余剰電力のかなりの割合が廃棄されている洋上、遠隔地、砂漠などの再生可能エネルギー設備に特に適しています。
3. 建物や都市：これはサーキュラーエコノミーのシナリオです。高層ビルの所有者や居住者、金融街のオフィス、ビジネスパークが発電・貯蔵設備とその取得に必要な資本支出を共同で負担すれば、発生した余剰電力から得られる利益も分配できます。大規模な建物で生じる余剰電力の割合が高い場合、このシナリオは大きな効果を発揮する可能性があります。このモデルの導入は、都市環境の脱炭素化を後押しできます。これらすべての要素をブロックチェーン技術で結びつけることで、「スマートシティ」の実現に貢献し、自動化の範囲を広げ、より環境に優しい環境と経済への移行を支援できます。
今後の展望
再生可能エネルギーによる発電の導入は目覚ましい勢いで拡大し続けていますが、出力抑制、送電、消費、効率管理は依然として根強い課題です。この提案では、提案に関わる要因の相互関係を検討していませんが、ブロックチェーンのような新技術がもたらす価値に光を当てています。ある技術の弱点を解決する方法は、別の技術の強みに見いだせるかもしれません。
