أخبار

لماذا يمكن للأنظمة الكهربائية ثلاثية الطور أن تمنح عمال المناجم ميزة تنافسية بينما تنخفض كفاءة ASIC
منذ طرح أول جهاز تعدين ASIC عام ٢٠١٣، شهد تعدين البيتكوين نموًا هائلاً، حيث ارتفعت كفاءته من ١٢٠٠ جول/TH إلى ١٥ جول/TH فقط. ورغم أن هذه المكاسب نتجت عن تحسين تقنية الرقائق، إلا أننا وصلنا الآن إلى حدود أشباه الموصلات القائمة على السيليكون. ومع استمرار تحسن الكفاءة، يجب أن يتحول التركيز إلى تحسين جوانب أخرى من التعدين، وخاصةً إعدادات الطاقة.
في تعدين البيتكوين، أصبح نظام الطاقة ثلاثي الطور بديلاً أفضل من نظام الطاقة أحادي الطور. ومع ازدياد عدد الدوائر المتكاملة المُصممة خصيصًا لجهد دخل ثلاثي الطور، ينبغي على البنية التحتية المستقبلية للتعدين النظر في تطبيق نظام موحد ثلاثي الطور بجهد 480 فولت، خاصةً بالنظر إلى انتشاره وقابليته للتوسع في أمريكا الشمالية.
لفهم أهمية مصدر الطاقة ثلاثي الطور عند تعدين البيتكوين، يجب عليك أولاً فهم أساسيات أنظمة الطاقة أحادية الطور وثلاثية الطور.
الطاقة أحادية الطور هي أكثر أنواع الطاقة شيوعًا في التطبيقات السكنية. تتكون من سلكين: سلك طور وسلك محايد. يتذبذب الجهد في نظام أحادي الطور بشكل جيبي، حيث تبلغ الطاقة الموردة ذروتها ثم تنخفض إلى الصفر مرتين خلال كل دورة.
تخيل أنك تدفع شخصًا على أرجوحة. مع كل دفعة، تتأرجح الأرجوحة للأمام، ثم للخلف، لتصل إلى أعلى نقطة لها، ثم تهبط إلى أدنى نقطة لها، ثم تدفعها مجددًا.
كما هو الحال مع التذبذبات، تتميز أنظمة الطاقة أحادية الطور أيضًا بفترات ذروة وطاقة خرج صفرية. قد يؤدي هذا إلى انخفاض الكفاءة، خاصةً عند الحاجة إلى مصدر طاقة مستقر، مع أن هذا الانخفاض في الكفاءة في التطبيقات السكنية يكون ضئيلاً. ومع ذلك، في التطبيقات الصناعية المتطلبة، مثل تعدين البيتكوين، يصبح هذا الأمر بالغ الأهمية.
تُستخدم الكهرباء ثلاثية الطور بشكل شائع في البيئات الصناعية والتجارية. وهي تتكون من أسلاك ثلاثية الطور، مما يوفر مصدر طاقة أكثر استقرارًا وموثوقية.
وبالمثل، باستخدام مثال التأرجح، لنفترض أن ثلاثة أشخاص يدفعون الأرجوحة، لكن الفترة الزمنية بين كل دفعة مختلفة. يدفع أحدهم الأرجوحة عندما تبدأ بالتباطؤ بعد الدفعة الأولى، ويدفعها آخر ثلث المسافة، والثالث ثلثيها. نتيجةً لذلك، تتحرك الأرجوحة بسلاسة وتوازن أكبر بفضل دفعها المستمر بزوايا مختلفة، مما يضمن حركة ثابتة.
وبالمثل، توفر أنظمة الطاقة ثلاثية الطور تدفقًا ثابتًا ومتوازنًا للكهرباء، مما يزيد من الكفاءة والموثوقية، وهو أمر مفيد بشكل خاص للتطبيقات عالية الطلب مثل تعدين البيتكوين.
لقد قطعت عملية تعدين البيتكوين شوطًا طويلاً منذ نشأتها، وتغيرت متطلبات الكهرباء بشكل كبير على مر السنين.
قبل عام ٢٠١٣، كان عمال المناجم يستخدمون وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) لتعدين البيتكوين. ومع نمو شبكة البيتكوين وازدياد المنافسة، أحدثت أجهزة التعدين ASIC (الدوائر المتكاملة المخصصة للتطبيقات) نقلة نوعية في هذا المجال. صُممت هذه الأجهزة خصيصًا لتعدين البيتكوين، وتتميز بكفاءة وأداء لا مثيل لهما. ومع ذلك، تستهلك هذه الأجهزة طاقة متزايدة، مما يتطلب تحسينات في أنظمة إمداد الطاقة.
في عام ٢٠١٦، بلغت سرعة حوسبة أقوى آلات التعدين ١٣ تيراهرتز/ثانية، واستهلكت حوالي ١٣٠٠ واط. ورغم أن التعدين باستخدام هذه الأجهزة كان منخفض الكفاءة للغاية بمعايير اليوم، إلا أنه كان مربحًا آنذاك نظرًا لضعف المنافسة على الشبكة. ومع ذلك، لتحقيق ربح جيد في ظل بيئة المنافسة الحالية، يعتمد عمال المناجم المؤسسيون الآن على معدات تعدين تستهلك حوالي ٣٥١٠ واط من الكهرباء.
مع تزايد متطلبات طاقة وكفاءة ASIC لعمليات التعدين عالية الأداء، تتضح محدودية أنظمة الطاقة أحادية الطور. ويُعدّ الانتقال إلى الطاقة ثلاثية الطور خطوةً منطقيةً لتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة في هذا القطاع.
لطالما كان نظام الطاقة ثلاثي الطور 480 فولت هو المعيار في البيئات الصناعية في أمريكا الشمالية والجنوبية وأماكن أخرى. وهو معتمد على نطاق واسع نظرًا لمزاياه العديدة من حيث الكفاءة وتوفير التكاليف وقابلية التوسع. إن استقرار وموثوقية نظام الطاقة ثلاثي الطور 480 فولت يجعله مثاليًا للعمليات التي تتطلب وقت تشغيل أعلى وكفاءة أعلى للأسطول، خاصةً في ظل عالم يشهد انكماشًا اقتصاديًا.
ومن أهم مزايا الكهرباء ثلاثية الطور قدرتها على توفير كثافة طاقة أعلى، وبالتالي تقليل خسائر الطاقة وضمان تشغيل معدات التعدين بأقصى أداء.
بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُؤدي تطبيق نظام إمداد طاقة ثلاثي المراحل إلى توفير كبير في تكاليف البنية التحتية للطاقة. فعدد المحولات، والأسلاك الأقل، والحاجة المُنخفضة إلى معدات تثبيت الجهد، يُساعد على خفض تكاليف التركيب والصيانة.
على سبيل المثال، عند جهد 208 فولت ثلاثي الطور، يتطلب حمل بقدرة 17.3 كيلوواط تيارًا مقداره 48 أمبير. أما عند تشغيله بمصدر جهد 480 فولت، فينخفض ​​استهلاك التيار إلى 24 أمبير فقط. إن خفض التيار إلى النصف لا يقلل فقط من فقدان الطاقة، بل يقلل أيضًا من الحاجة إلى أسلاك أكثر سمكًا وتكلفة.
مع توسع عمليات التعدين، تُعدّ القدرة على زيادة الطاقة بسهولة دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في البنية التحتية للطاقة أمرًا بالغ الأهمية. توفر الأنظمة والمكونات المصممة لطاقة ثلاثية الطور بجهد 480 فولت توفرًا عاليًا، مما يسمح للمعدّنين بتوسيع نطاق عملياتهم بكفاءة.
مع نمو صناعة تعدين البيتكوين، يبرز اتجاه واضح نحو تطوير المزيد من الدوائر المتكاملة المخصصة (ASICs) المتوافقة مع معيار الطاقة ثلاثية الطور. تصميم منشآت التعدين بتكوين ثلاثي الطور بجهد 480 فولت لا يحل مشكلة ضعف الكفاءة الحالية فحسب، بل يضمن أيضًا مواكبة البنية التحتية للمستقبل. يتيح هذا للمعدنين دمج التقنيات الجديدة بسلاسة، والتي ربما صُممت مع مراعاة توافق الطاقة ثلاثية الطور.
كما هو موضح في الجدول أدناه، يُعدّ التبريد بالغمر والتبريد المائي طريقتين ممتازتين لتوسيع نطاق تعدين البيتكوين لتحقيق أداء تجزئة أعلى. ومع ذلك، لدعم هذه القدرة الحاسوبية العالية، يجب تهيئة مصدر الطاقة ثلاثي الطور للحفاظ على مستوى مماثل من كفاءة الطاقة. باختصار، سيؤدي هذا إلى زيادة أرباح التشغيل بنفس نسبة هامش الربح.
يتطلب التحول إلى نظام طاقة ثلاثي المراحل تخطيطًا وتنفيذًا دقيقين. فيما يلي الخطوات الأساسية لتطبيق نظام الطاقة ثلاثي المراحل في عملية تعدين البيتكوين.
الخطوة الأولى في تنفيذ نظام طاقة ثلاثي المراحل هي تقييم احتياجات الطاقة لعملية التعدين. يتضمن ذلك حساب إجمالي استهلاك الطاقة لجميع معدات التعدين وتحديد سعة نظام الطاقة المناسبة.
قد يتطلب تحديث البنية التحتية الكهربائية لديك لدعم نظام طاقة ثلاثي الطور تركيب محولات وأسلاك وقواطع دوائر كهربائية جديدة. من الضروري الاستعانة بفني كهربائي مؤهل لضمان استيفاء التركيبات لمعايير ولوائح السلامة.
صُممت العديد من أجهزة التعدين ASIC الحديثة للعمل على طاقة ثلاثية الطور. ومع ذلك، قد تتطلب الطرز القديمة تعديلات أو استخدام معدات تحويل طاقة. يُعدّ إعداد جهاز التعدين الخاص بك للعمل على طاقة ثلاثية الطور خطوةً أساسيةً لضمان أقصى قدر من الكفاءة.
لضمان استمرارية عمليات التعدين، من الضروري تطبيق أنظمة احتياطية وتكرارية. يشمل ذلك تركيب مولدات احتياطية، وأنظمة طاقة غير منقطعة، ودوائر احتياطية للحماية من انقطاع التيار الكهربائي وأعطال المعدات.
بمجرد تشغيل نظام الطاقة ثلاثي المراحل، تُعدّ المراقبة والصيانة المستمرة أمرًا بالغ الأهمية لضمان الأداء الأمثل. تُساعد عمليات الفحص الدورية، وموازنة الأحمال، والصيانة الوقائية على تحديد المشاكل المحتملة وحلها قبل أن تؤثر على العمليات.
يكمن مستقبل تعدين البيتكوين في الاستخدام الأمثل لموارد الكهرباء. مع وصول التطورات في تكنولوجيا معالجة الرقائق إلى حدودها القصوى، يتزايد الاهتمام بإعدادات الطاقة. توفر أنظمة الطاقة ثلاثية الطور، وخاصةً أنظمة 480 فولت، العديد من المزايا التي قد تُحدث ثورة في عمليات تعدين البيتكوين.
يمكن لأنظمة الطاقة ثلاثية الطور تلبية الاحتياجات المتزايدة لقطاع التعدين من خلال توفير كثافة طاقة أعلى، وكفاءة مُحسّنة، وخفض تكاليف البنية التحتية، وقابلية التوسع. يتطلب تطبيق مثل هذا النظام تخطيطًا وتنفيذًا دقيقين، إلا أن فوائده تفوق تحدياته بكثير.
مع استمرار نمو صناعة تعدين البيتكوين، قد يُمهّد اعتماد نظام إمداد الطاقة ثلاثي المراحل الطريق لعملية أكثر استدامةً وربحية. مع توفر البنية التحتية المناسبة، يمكن للمعدّنين الاستفادة من كامل إمكانات معداتهم والحفاظ على ريادتهم في عالم تعدين البيتكوين التنافسي.
هذه تدوينة ضيف بقلم كريستيان لوكاس من Bitdeer Strategy. الآراء الواردة هنا خاصة به فقط، ولا تعكس بالضرورة آراء BTC Inc أو مجلة Bitcoin.