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Financement des microgrids et transition énergétique verte des économies locales.

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Dans le précédent article de blog « Comment l’hydroélectricité peut révolutionner l’exploitation minière de Bitcoin durable aujourd’hui », nous avons déjà exploré les avantages de l’hydroélectricité pour le minage de Bitcoin. L’hydroélectricité n’est pas seulement bénéfique pour le minage de Bitcoin, mais le minage de Bitcoin peut également favoriser les investissements dans l’hydroélectricité et d’autres sources d’énergie renouvelable telles que l’énergie solaire, par exemple en Afrique. Note : Le présent article de blog est largement basé sur le rapport « Energy & Bitcoin in Africa: Weaving a More Distributed, Resilient Global Energy Tapestry in Africa & Beyond » de Gridless et résume les points les plus importants.

L’écart énergétique en Afrique est frappant

Près de la moitié des habitants du continent — environ 600 millions de personnes — vivent sans électricité, comme l’indique l’Agence Internationale de l’Énergie. Cette pénurie d’énergie freine la croissance économique, limite les opportunités éducatives et pose des défis importants en matière de santé et d’environnement. Cependant, électrifier certaines régions est un défi, en particulier dans les zones rurales. La mise en place de réseaux électriques nationaux reliant même les régions les plus isolées est trop coûteuse et ne constitue pas une utilisation efficace des ressources économiques. Les microgrids (réseaux électriques décentralisés) ont émergé comme une solution potentielle à ce défi. Ces systèmes d’énergie compacts présentent une stratégie d’électrification distribuée qui s’adapte bien aux terrains vastes et fréquemment isolés du continent. Les microgrids offrent une solution évolutive, capable de fournir de l’énergie à des communautés de tailles variées à travers les paysages divers de l’Afrique. Cependant, l’adoption généralisée des microgrids en Afrique doit surmonter des obstacles considérables. Les principaux défis sont liés à l’économie du développement des infrastructures énergétiques dans des régions à faible demande initiale d’énergie. C’est là qu’un allié inattendu entre en jeu : le minage de Bitcoin.

Le défi des microgrids

Un des principaux défis dans l’établissement des microgrids est le déséquilibre entre les coûts d’installation élevés et la demande initiale d’électricité faible dans les zones récemment électrifiées. La construction d’un microgrid nécessite un investissement substantiel dans les équipements de production (souvent des panneaux solaires ou de petites installations hydroélectriques), les systèmes de stockage d’énergie, les infrastructures de distribution et les technologies de contrôle. Ces coûts peuvent aller de centaines de milliers à des millions de dollars. La demande d’électricité est généralement faible lorsqu’un microgrid commence à fonctionner dans une zone auparavant non électrifiée. Au début, les foyers n’utilisent l’électricité que pour charger les téléphones et pour l’éclairage. Cette faible consommation initiale signifie que les revenus tirés de la vente d’électricité sont souvent insuffisants pour couvrir les coûts opérationnels et fournir un retour sur l’investissement initial. Cela crée un obstacle considérable à l’investissement privé dans les projets de microgrids. Les financiers commerciaux considèrent cela comme un investissement à haut risque avec un chemin long et incertain vers la rentabilité. Le résultat est un fossé de financement traditionnellement comblé par des subventions, des subventions ou des financements concessionnels provenant des gouvernements et des organisations de développement internationales, ce qui signifie que moins d’investissements ont lieu que ce qui serait possible.

Le minage de Bitcoin : Une solution au défi des microgrids

Le minage de Bitcoin offre une solution qui répond aux principaux défis économiques entravant l’adoption généralisée des microgrids. Grâce à ses caractéristiques uniques, les opérations de minage de Bitcoin peuvent servir de pièce manquante dans le puzzle des microgrids, accélérant l’électrification et la transition énergétique verte en Afrique et dans d’autres régions. Voici comment le minage de Bitcoin transforme l’économie des microgrids :

Demande de base constante :

Dès le début, les installations de minage de Bitcoin peuvent utiliser une part importante de la production d’électricité d’un microgrid. Ce faisant, les mineurs de Bitcoin créent une demande immédiate pour l’électricité nouvellement générée. Cela crée une demande de base fiable pour l’électricité, garantissant que le microgrid fonctionne efficacement et génère des revenus immédiatement (le risque d’incertitude de la demande est réduit).

Consommation flexible :

Un avantage clé du minage de Bitcoin est sa capacité à ajuster sa consommation d’énergie en réponse aux fluctuations de l’offre et de la demande. Cette flexibilité lui permet d’agir comme une charge réactive, augmentant la consommation lorsque de l’énergie excédentaire est disponible et réduisant la consommation lorsque la demande locale augmente. Cette flexibilité peut être utilisée pour répondre à la demande pendant la journée, mais aussi à moyen et long terme.

Indépendant de la localisation :

Le Bitcoin peut être extrait partout où il y a une connexion Internet, ce qui en fait un consommateur idéal même pour les microgrids situés dans des lieux extrêmement reculés.

Flux de revenus immédiats :

Le Bitcoin extrait fournit un flux de revenus immédiat et liquide au niveau mondial. Cela est particulièrement précieux dans les régions où la monnaie locale peut être volatile ou où l’infrastructure bancaire traditionnelle est limitée.

Scalabilité avec la demande locale croissante :

Le rôle du minage de Bitcoin dans l’écosystème des microgrids peut évoluer dynamiquement ; à mesure que les besoins en énergie des communautés augmentent, les opérations de minage peuvent être réduites, libérant ainsi de la capacité pour les consommateurs locaux.

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Impact dans le monde réel – Gridless, une étude de cas

Plusieurs entreprises et projets de recherche explorent le potentiel d’intégrer le minage de Bitcoin avec les microgrids en Afrique et dans d’autres régions en développement. Un exemple majeur est Gridless, qui exploite cinq sites de minage dans quatre pays d’Afrique en utilisant l’hydroélectricité, la géothermie, la biomasse et l’énergie solaire comme sources d’énergie renouvelable. Leur modèle fonctionne comme suit pour une centrale hydroélectrique :
  1. Ils installent des opérations de minage de Bitcoin conteneurisées qui peuvent consommer l’énergie inutilisée de la capacité de production d’une centrale hydroélectrique.
  2. Cela rend immédiatement les centrales hydroélectriques financièrement viables en fournissant un acheteur garanti pour une portion importante de leur électricité.
  3. La capacité restante est mise à disposition de la communauté locale à des tarifs abordables. En fait, grâce à la demande supplémentaire, Gridless peut fournir de l’électricité à des prix plus bas qu’en l’absence des mineurs de Bitcoin. Les revenus supplémentaires permettent à l’entreprise de réaliser des investissements supplémentaires, comme connecter le village suivant via de nouvelles lignes électriques.
  4. À mesure que les besoins en énergie de la communauté locale augmentent, Gridless peut ajuster dynamiquement ses opérations de minage, réduisant sa consommation pour accueillir l’augmentation de la demande de la communauté.
Cette approche garantit que la centrale hydroélectrique reste financièrement stable tout en servant progressivement davantage les besoins énergétiques de la communauté. Elle crée également des emplois locaux pour la gestion et la maintenance de l’équipement de minage et peut catalyser l’amélioration de la connectivité Internet dans ces régions reculées. Bitcoin mining and community power demand Réponse flexible à la demande des mineurs de Bitcoin dans les microgrids en Afrique Source : gridlesscompute.com

Gridless appelle cela une situation gagnant-gagnant-gagnant :

« Le minage de Bitcoin aide les producteurs d’énergie indépendants avec les minigrids à devenir financièrement viables. Les communautés bénéficient d’une meilleure stabilité du réseau, de l’électricité moins chère et de plus de connexions. Nous gagnons du Bitcoin. » Le court documentaire de Bitcoin Shooter illustre cela :

Défis et considérations

Bien que le potentiel du minage de Bitcoin pour révolutionner le financement des microgrids soit important, plusieurs défis doivent être relevés :
  1. Incertitude réglementaire : De nombreux pays africains ont des politiques floues ou restrictives concernant le minage de cryptomonnaies.
  2. Volatilité du Bitcoin : La valeur fluctuante du Bitcoin introduit un risque pour ces projets.
  3. Problèmes environnementaux : Il est crucial que ces projets reposent sur des sources d’énergie renouvelables pour éviter d’aggraver les problèmes climatiques.
  4. Accès à la technologie : Transporter et maintenir l’équipement de minage dans des zones reculées peut être un défi.
  5. Climats difficiles : De plus, les sites peuvent être situés dans des zones aux climats plus rudes (par exemple, forte humidité, sable, etc.), ce qui pose des défis supplémentaires pour la maintenance du matériel.

Conclusion

Intégrer le minage de Bitcoin aux microgrids représente une approche innovante pour résoudre les problèmes d’accès à l’énergie en Afrique. En fournissant une demande de base constante et un flux de revenus immédiat, le minage de Bitcoin peut rendre les projets de microgrids plus financièrement viables, accélérant potentiellement les efforts d’électrification à travers le continent. Bien que des défis demeurent, l’impact potentiel est substantiel. Si ne serait-ce qu’une petite fraction de la capacité mondiale de minage de Bitcoin était redirigée pour financer des microgrids solaires et hydroélectriques en Afrique, des millions de personnes pourraient avoir accès à l’électricité. Alors que le minage de Bitcoin devient de plus en plus compétitif et que les récompenses mesurées en Bitcoin diminuent à chaque événement de réduction de moitié, les mineurs de Bitcoin qui récupèrent l’énergie excédentaire autour des microgrids pourraient devenir l’un des cas d’utilisation durables du minage de Bitcoin. À mesure que cela continue d’être affiné et testé dans des applications réelles comme par Gridless, cela pourrait jouer un rôle crucial dans le comblement du fossé d’accès à l’énergie en Afrique et dans les régions sous-desservies à travers le monde. Cela offre de l’espoir à des millions de personnes en attente de leur première connexion électrique et démontre comment une pensée innovante peut aligner les motivations de profit avec des bénéfices sociaux et environnementaux. Pour en savoir plus, vous pouvez lire le rapport détaillé « Energy & Bitcoin in Africa: Weaving a More Distributed, Resilient Global Energy Tapestry in Africa & Beyond » par Gridless.

Alors que le monde est confronté au changement climatique, les sources d’énergie renouvelable telles que le solaire et l’éolien sont cruciales pour réduire les émissions de carbone et créer un avenir durable. Bien que ces options propres offrent de grandes promesses, leur intégration dans les réseaux électriques existants pose des défis importants.

Les avancées technologiques ont rendu les énergies renouvelables plus efficaces et abordables, mais leur nature intermittente — la lumière solaire et le vent varient — peut perturber la stabilité du réseau. Adapter notre infrastructure, initialement conçue pour les combustibles fossiles, nécessite des changements technologiques et réglementaires.

Pour relever ces défis, des stratégies comme le stockage d’énergie, les réseaux intelligents et la gestion de la demande sont nécessaires. Le minage de Bitcoin, en tant que source flexible de demande énergétique, peut être l’un des outils pour surmonter ces défis. Avant d’aborder les spécificités dans le prochain article, nous examinerons les défis liés à l’augmentation des parts des énergies renouvelables et envisagerons des solutions potentielles, au-delà du minage de Bitcoin, dans cet article.

Le défi de l’intermittence des énergies renouvelables

La nature imprévisible de la production d’électricité à partir des sources éoliennes et solaires est connue sous le nom d’intermittence des énergies renouvelables. Ces technologies ne produisent de l’électricité que lorsque les conditions environnementales le permettent. La plupart des gens comprennent que les panneaux solaires cessent de fonctionner après le coucher du soleil et que les éoliennes s’arrêtent en l’absence de vent. Cependant, l’histoire ne s’arrête pas là. Explorons cinq formes moins connues de ce phénomène et leurs implications pour la planification énergétique.

1. Fluctuations rapides :

Ces fluctuations surviennent lorsque l’intensité de la lumière solaire change, que des nuages passent au-dessus ou que les schémas de vent varient. Les opérations traditionnelles des réseaux électriques impliquent des ajustements mineurs et constants de la tension et de la fréquence, gérés en continu pour maintenir la qualité de l’énergie. Les énergies renouvelables introduisent des fluctuations de puissance en temps réel plus dramatiques, nécessitant des ajustements plus importants et plus fréquents des centrales « actives » et, parfois, l’activation de la capacité de « pointe ». Ce défi s’intensifie à mesure que la part des énergies renouvelables augmente.

2. Désalignement quotidien entre l’offre et la demande :

Souvent, la production moyenne d’énergie renouvelable ne correspond pas à la courbe typique de demande d’électricité quotidienne. Par exemple, les fermes solaires ne produisent rien la nuit, montent en puissance le matin mais continuent de croître après le pic matinal, atteignent leur apogée lors d’une faible demande en après-midi, puis diminuent même lorsque la demande augmente en soirée. Cela pose un défi pour soutenir les approvisionnements en énergies renouvelables lorsqu’ils sont peu probables ou incapables de fournir, nécessitant l’exploitation des centrales électriques en mode partiel et inefficace.

3. Dilemme de l’énergie excédentaire :

Gérer l’excédent d’énergie solaire en milieu de journée ou l’excès d’énergie éolienne la nuit est un autre obstacle. Sans solutions de stockage adéquates, l’électricité excédentaire doit être gérée. Cela implique souvent de réduire ou d’arrêter les centrales à combustibles fossiles ou nucléaires, un processus coûteux et pas facilement réversible. Alternativement, l’énergie excédentaire peut être exportée vers des marchés voisins, transférant ainsi le problème. Bien que l’énergie renouvelable ait un coût marginal nul, les dépenses liées à l’arrêt et au redémarrage des centrales conventionnelles doivent être prises en compte.

4. Gestion des excédents de puissance :

La gestion de l’excédent d’énergie solaire pendant le pic de génération de l’après-midi ou de l’énergie éolienne la nuit pose un autre défi. Sans solutions de stockage suffisantes, l’électricité excédentaire doit être gérée. Cela implique souvent des réductions ou des arrêts de centrales à combustibles fossiles ou nucléaires, ce qui est coûteux et pas facilement réversible. Alternativement, l’excédent peut être « déversé » sur des marchés voisins, transférant ainsi le problème. Bien que l’énergie renouvelable présente un coût marginal nul, les dépenses liées à l’arrêt et au redémarrage des centrales conventionnelles doivent être prises en compte.

5. Facteurs de capacité faibles :

Les fermes solaires génèrent généralement seulement 20 à 25% de leur capacité nominale sur une année, tandis que les fermes éoliennes atteignent 40 à 45%. En comparaison, les centrales à cycle combiné au gaz naturel (CCNG) produisent environ 85% de leur capacité, et les centrales nucléaires plus de 90%. Les faibles facteurs de capacité des renouvelables sont une conséquence directe de leur intermittence, la production étant affectée par l’heure de la journée, les conditions météorologiques et les variations saisonnières. Ces faibles facteurs de capacité et cette variabilité imprévisible rendent les renouvelables moins adaptées à la production de base, nécessitant de grandes réserves de puissance modulable pour compenser les fluctuations.

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