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CoinShares調査レポート：コンピューティングパワー半減の影響とマイナーのコスト構造

2024/01/26 19:13

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著者：ジェームズ・バターフィル（James Butterfill）、マックス・シャノン（Max Shannon）、アレックス・シュミット（Alex Schmidt）、サティシュ・パテル（Satish Patel）
出典：コインシェアーズ（CoinShares）
。Translated by Good Oba, Golden Finance

概要

成長と持続可能性の問題：2023年のビットコインマイニングネットワークビットコインマイニングネットワークは2023年に90%成長し、その環境的持続可能性と収益性、特にネットワークの効率性とエネルギーコストについて疑問を投げかけています。
マイニングダイナミクスと電力動向：ビットコインマイニングの「難易度」調整メカニズムは、非弾力的な供給を保証します。半減後、高コストのマイナーは直接収入の減少に苦しむ可能性があります。本稿では、半減後のビットコインあたりの平均生産コストを評価し、平均コストが37,856ドルであることを示します。
マイニングネットワークにおける効率性の向上：ネットワークの電力要件が増加しているにもかかわらず、効率性は大幅に向上しています。乱数データの使用は、異なるマイニングモデルの効率を分析するのに役立つ。
ビットコインの採掘と環境への影響：Daniel Batten氏によると、ビットコインの採掘は一般的に座礁エネルギーを利用し、しばしば遠隔地に位置しています。Daniel Batten氏によると、ビットコインマイニングのエネルギーの約53%は現在持続可能な方法で調達されているという。ビットコインマイニングは、大きな環境問題である天然ガスのフレアリングによる排出を大幅に削減することができます。
半減後のマイナーの財務分析： 2024年の半減後、マイナーの生産コストと収益構造は変化する。我々の分析は、上場鉱山の異なるコスト構造と半減に対する脆弱性に焦点を当てている。
結論とマイナーのポジショニング：ほとんどのマイナーは高いSG&Aコストに直面し、利益を維持するためにコストを削減する必要があります。ビットコイン価格が40,000ドル以上にとどまる場合、利益を上げられるマイナーは少数にとどまると予想されます。

ビットコイン・マイニング・ネットワークの成長

ビットコイン・マイニング・ネットワークは急成長を遂げており、演算能力は2023年までに104%成長する。この急速な拡大により、環境の観点からも、マイニングネットワークの収益性の観点からも、その持続可能性に懸念が生じている。本稿では、この2つの懸念に対処することを目的とする。各ビットコインを半分にした後の、マイナー1人あたりの平均生産コストの最終結果を以下に示しますが、ここでは平均生産コスト37,856ドルが強調されています。

ビットコインのマイニングと従来のマイニングの間には、どちらも価値ある資産を生産するためにエネルギーを消費するという点で、いくつかの類似点がありますが、類似点は基本的にそれだけです。難易度」調整として知られるビットコインマイニング独自の自己調整メカニズムにより、供給が厳密に非弾力的なままであることが保証される。ビットコインの採掘サイクルのある時点で、コスト曲線のハイエンドにいるマイナーは損失を被り始め、価格上昇が採掘難易度の上昇を相殺するのに十分でないため、ハッシュレートは下がり始める。

マイナーの数が200万人であろうと200万人であろうと、新しく作られるビットコインの数は、次に予定されている半減イベントまで一定です。ネットワークの集団演算が大幅に増加した場合、目標生産性を維持するために採掘難易度が上方調整され、高コストのマイナーが市場から押し出される。私たちの分析は、上場マイナーのコスト構造の違いと、2024年4月の半減に対して最も脆弱なマイナーに焦点を当てています。

算術の将来の方向性を予測するためには、過去のパターンを分析するのが最善のアプローチである。定性的な推論によると、ビットコインの価格によって成長が部分的に左右されることが示唆されます。前向きな成長の見通しは、採算が取れるとしてマイナーが算術を増やすよう促すかもしれません。しかし、これは将来の価格に関する仮定に依存します。

過去のデータを見直すと、マイニング活動は半減イベントの間に増加していることがわかります。しかし、指数関数的な成長のため、明確なサイクルを特定することは困難である。算数は不安定な数字になりがちなので、過去のデータ傾向からの乖離を利用すれば、純粋に定性的なアプローチよりも正確な結果が得られるだろう。しかし、重要な問題は、ほとんどのトレンドラインには未来の情報が含まれているということです。つまり、現在私たちが目にしているトレンドラインも、過去には違っていたはずだということです。したがって、最も信頼できる方法は、将来の動向に影響されないサンプル外のデータに基づいてトレンドラインを計算することです。

データからは、マイナス半分のサイクルの間に生じる規則性の興味深いパターンが明らかになり、サイクルのこの時点の歴史から見れば、現在の算術的なピークは珍しいものではないことが示唆されている。この傾向は下のグラフでより明確に示されており、これらの変化の周期的な性質を明確に示している。

2012年の最初のビットコイン半減、その後の2016年と2020年の半減以来、半減のパターンがあり、通常、コンピューティングパワーが半減しています。2020年は中国のマイニング禁止令によりこの期間が大幅に延長され、価格がトレンドラインを42％下回ったという点でやや特殊であった。とはいえ、このパターンは通常、最初の算段の下落に続き、サイクルの途中で回復し、次の半減の約1年前に急増する。

このサイクルは論理的である。半減期を見越して競争力を維持するため、鉱山会社は設備投資を増やし、鉱業収入をトレンドより大幅に押し上げる。半減後、鉱業者の直接収入は減少し、設備投資サイクルに影響を与えた。現在のサイクルも例外ではない。これは「ビットコインブーム」によって採掘難易度が急上昇し、採掘業者や生産コストの高い採掘業者が追い出されたためと考えられる。現在の採掘難易度は歴史的に高く、以前のサイクルで観察された「相対的な」ピークと一致している。

ビットコインの計算能力の将来はどうなるのでしょうか？過去のトレンドを参考にすると、2024年4月に半減する頃には、450EH/s（エクサハッシュ/秒）程度のトレンドラインまで回復していると予想されます。その後、トレンドラインは2024年末までに約550EH/sまで演算能力が急上昇すると予測している。

この半減は、コスト高にある人々を排除する可能性がある。

この半減は、コストカーブのハイエンドの人々を排除し、流動性に富んだ人々に、ハードウェアを安く買うチャンスを与える可能性があります。これは、価格がマイナー1人あたりの平均生産コスト以上に上昇するかどうかに大きく依存し、価格の大幅な下落か、序列使用率の低下などの取引コストの大幅な低下のいずれかを必要とする可能性があります。

マイニングネットワークの効率を向上させる

現在ビットコインに使用されているマイニング機器は多種多様で、電力消費レベル、演算、およびその結果としての効率の範囲をカバーしています。CoinMetrics社のKarim Helmy氏は、ハードウェアのフィンガープリントに乱数データを使用した注目すべき研究を行いました。技術的な詳細を深く掘り下げることを避けるために、私たちは、各マイナーのモデルがビットコインのブロックチェーン上に明確な「蒸気の痕跡」を残すことを発見しました。そして、この固有の署名を分析することで、ネットワーク内の異なるマイニングモデルの分布を特定することができます。

各マイニングモデルの効率はW/T（ワット/テラハッシュ）で測定されるため、ビットコインのマイニングキュー全体の効率を計算することが可能です。この経路がかなり直線的に進んでいることから、将来の傾向も予測できる。現在、ネットワークの加重平均効率は34W/Tである。今年だけで効率は8％上昇し、過去3年間では28％上昇した。

ビットコインのマイニングは一貫して、可能な限り安価なエネルギー源を求めています。そのため、既存の送電網に簡単に売ることができないエネルギー、すなわち座礁エネルギーの利用につながることがよくあります。多くの場合、遠隔地にある再生可能エネルギープロジェクトがこれに該当する。その結果、ビットコインの採掘作業に持続可能なエネルギー源からの電力を使用する傾向が高まっている。ダニエル・バッテン氏の試算によると、ビットコインの採掘に使用されるエネルギーの約53％は現在、持続可能な資源から調達されている。この割合は、ダニエル・バッテン氏が指摘するように、持続可能なエネルギー源から消費されるエネルギーが約40％に過ぎないと推定される金融セクターのそれをすでに上回っている。

演算能力は最近著しく上昇していますが、これはネットワーク効率の着実な低下（つまり上昇）と対照的です。

CoinMetricsの確率論的データは新たな詳細レベルに達しており、ケンブリッジ大学の推計に非常に近い年間電気料金を推計することができます。

CoinMetricsの確率論的データは新たなレベルに達した。

このデータは、効率が大幅に改善されたにもかかわらず、年率換算で、ネットワーク電力需要が115テラワット時（TWh）という史上最高値に達し、今年は以下のような伸びを示していることを強調しています。44％の伸びを示した。しかし、この伸びは、効率の向上による算術電力の伸びに比べれば、比較的緩やかなものである。

鉱業の排出強度に関するダニエル・バッテン（Daniel Batten）氏の調査によると、使用されているデータソースの中には追跡が困難なものもあるが、排出量は大幅に減少している。2021年以降、排出量は1キロワット時あたり約600グラムのCO2からわずか299グラムに減少した。この減少は、持続可能なエネルギーの利用が2021年の33％から現在の52％へと大幅に増加したことに起因している。IEEFAによると、ERCOT（テキサス州）の送電網の燃料構成はこれをある程度反映しており、ビットコインの採掘が大部分を占め、自然エネルギーは2017年の総エネルギー生産量の20%から2023年には31 %まで増加している。

Bitcoin could help reduce carbon emissions

最近のBBCの報道で強調されたように、ガスのフレアリングは二酸化炭素排出量の削減に貢献しています。のレポートが強調したように、ガスのフレアリングは問題が大きくなりつつある。この報告書では、メキシコ湾での石油掘削と、それに伴う過剰な量のガスのフレアリングが、これまで理解されていたよりも深刻な脅威を何百万人もの人々に与えているという事実に注目している。メサ・ソリューションズ社によれば、フレアリングは二酸化炭素換算排出量を92％削減するため、ガス抜きよりも環境に優しいが、その広範囲な使用は依然として懸念されている。SkyTruthの画像は、この世界的な問題の大きさを顕著に示しており、黄色い点がフレア活動の地域を鮮明に示している。

世界銀行推定によると、2022年までに世界で約1390億立方メートルの天然ガスがフレアリングされるという。この量は、中南米のガス消費量を合計した量に相当する。Mesa Solutionsのデータによると、メタンを燃焼させる現在の従来の方法では、1,000英熱量単位（BTU）あたり59グラムの二酸化炭素換算（CO2e）が排出される。これに対し、最新のタービン発電機を使用すると、1,000BTUあたり22グラムのCO2しか排出しない。これは排出量の63％削減に相当し、ガソリン車より3倍も汚染が少ない。

フレア燃焼の主な課題は、経済的に貯蔵や輸送ができないエネルギー源を伴うため、しばしば燃え尽きてしまうことだ。これは通常、送電網やパイプラインに接続できない遠隔地で起こります。ビットコインマイニングは、燃焼による排出を大幅に削減できると考えている。というのも、必要な発電機だけでなく、マイニング・ハードウェアもコンテナに詰めることができ、確立された電力網から離れた遠隔地で稼働させることができるからだ。

また、トーチによる燃焼は通常、メタン漏れの発生率が高くなる可能性があります。これは、天然ガスのごく一部が完全燃焼に失敗し、大気中に漏れることで発生する。対照的に、タービンはメタン漏れの発生率が最も低いものの1つであることが知られており、このような事象が発生するリスクを大幅に減らすことができる。