Распределенная генерация в индустрии майнинга

С 1 ноября 2024 года вступил в силу Федеральный закон от 08.08.2024 № 221-ФЗ, сделавший майнинг криптовалют в России легальным бизнесом. Число майнинговых ферм непрерывно увеличивается: в первом квартале 2025 года оно превысило 136 тысяч, причем 90 % их мощностей задействовано в майнинге Bitcoin, а оставшиеся 10 % используются для добычи других криптовалют — в основном это Litecoin, Kaspa, Ethereum и Monero. Соответственно растет и энергопотребление, хотя здесь эксперты расходятся в оценках, называя цифры от 2,7 до 11 ГВт. Тем не менее вопрос организации энергоснабжения — один из ключевых и наиболее критичных на повестке дня в отрасли, особенно учитывая, что вместе с новым законом пришли и новые ограничения.

География майнинга, регуляторные ограничения и проблемы электроснабжения

Майнинг криптовалют — энергоемкий процесс, требующий стабильного и доступного по цене электроснабжения. Поэтому наибольший рост числа и мощности ферм наблюдается в регионах с низкими тарифами на электроэнергию, например, в Тюменской и Свердловской областях, которые обладают собственной генерацией и не зависят от поставок электроэнергии из других регионов. За минувший год количество майнинговых ферм в этих областях увеличилось соответственно на 49 % и на 42 %.

Однако не все так просто. Наиболее быстрый рост индустрии наблюдается в регионах, где относительно невысокая стоимость электроэнергии сочетается с отсутствием законодательных ограничений на майнинг, которые начали вводиться после принятия закона, легализовавшего этот вид деятельности. Так, в Иркутской области, которая исторически отличается самыми низкими тарифами из-за преобладания гидроэлектростанций, за тот же период рост составил всего 18 %. Причина — ограничения для южных районов, где ранее запрет на майнинг действовал в период отопительного сезона с 15 ноября по 15 марта, а с 7 апреля 2025 года введен на постоянной основе вплоть до 2031 года.

Похожая участь постигла и ряд других российских регионов, считавшихся ранее наиболее привлекательными для майнеров. Например, в шести регионах Северного Кавказа: Дагестане, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии, Чечне и Северной Осетии, — где Минэнерго также установило запрет до 15 марта 2031 года. Причем, как показала практика, снизить энергопотребление это так и не помогло, а вот части налоговых поступлений региональные бюджеты лишило.

Помимо чисто отраслевых ограничений, есть и объективные — высокая степень износа электросетевой инфраструктуры. На магистральных сетях она достигает в среднем 50 %, а на распределительных подчас существенно превышает 70 %. К примеру, в Красноярском крае этот показатель составляет более 82 %. Эксплуатация дата-центров и майнинговых ферм в таких условиях представляется рискованной, ведь потеря данных и выход из строя дорогостоящего оборудования могут привести к убыткам, превышающим ожидаемую прибыль.

Все это заставляет майнеров искать альтернативные источники энергоснабжения, позволяющие хотя бы частично сократить зависимость от региональных энергосетей и ограничений, накладываемых на их использование. Наиболее очевидное решение — автономная генерация.

Генераторы для майнинга

Выбирая оптимальные варианты автономного энергоснабжения майнинговых ферм и дата-центров, где они размещаются, логично исходить из того, какие виды топлива наиболее доступны в регионе по стоимости и логистике. Для большинства российских регионов это природный газ. Особенно в Сибири, которая добывает более 90 % всего природного газа в РФ и более 70 % нефти, являясь при этом для майнеров наиболее привлекательным регионом.

К тому же, Сибирь предлагает еще одно очевидное решение: размещать ЦОД и майнинговые фермы рядом с нефтяными месторождениями, где в качестве топлива для генераторов можно использовать побочный продукт нефтедобычи — попутный нефтяной газ (ПНГ). Для работы на нем, в частности, подходят газопоршневые генераторные установки (ГПУ) «Аггреко» мощностью 1 375 кВА.

ГПУ «Аггреко» отличаются высокими показателями КПД — до 45 % в режиме производства электроэнергии и до 90 % в режиме когенерации. Это обеспечивает экономичный расход топлива, что особенно важно для майнинга. Каждая установка состоит из двух модулей, пакетированных в стандартные 20-футовые морские контейнеры. В нижнем модуле расположены двигатель, генератор и органы управления; в верхний помещена система охлаждения ГПУ. При монтаже контейнеры устанавливают друг на друга, что позволяет экономить место на площадке.

Каждая установка может быть использована как автономный генератор или как часть энергокомплекса из нескольких ГПУ. В принципе, их количество ничем не ограничено, при этом задействуется только то число генераторов, которое необходимо для покрытия потребностей дата-центра в каждый момент времени. Для создания такого энергокомплекса никакой инфраструктуры не требуется, а наращивать или сокращать число ГПУ можно произвольным образом, не останавливая при этом работу других установок. Такая модульная конфигурация позволяет создавать очень гибкие масштабируемые решения — как раз такие, которые необходимы майнингу.

Газопоршневые установки можно использовать и как основной источник генерации для полностью автономного дата-центра, и как резервный источник питания на случай перебоев в работе региональных сетей, и в качестве сезонного решения в регионах, где действуют временные ограничения или запреты на майнинг (см. выше).

В качестве резервного источника могут быть также использованы дизель-генераторные установки (ДГУ) «Аггреко», в том числе на случай перебоев в подаче газа. В частности, комбинация ГПУ и ДГУ — это один из вариантов реализации современных высокоустойчивых схем с резервированием (N+1, 2N+1 и пр.), которые задействуются в системах энергоснабжения ЦОД, соответствующих стандартам Uptime Institute Tier III и Tier IV.

Линейка ДГУ «Аггреко» включает широкий спектр установок различной производительности — от мощных генераторов 500–1 500 кВА, пакетированных в 20-футовые контейнеры, до генераторов малой мощности (125–500 кВА) в шумозащитных кожухах, установленных на транспортировочные платформы.

Аренда вместо капитальных затрат

Ключевое преимущество решений «Аггреко» заключается в том, что приобретать генераторы в собственность необязательно: компания предоставляет их в аренду, причем в периоды простоя оборудования арендные платежи за него не взимаются. Таким образом, арендатор не только экономит топливо, но и избавлен от необходимости оплачивать незадействованные мощности.

Аренда генерирующих установок не просто позволяет значительно снизить расходы на автономное энергоснабжение, но и исключает необходимость привлечения заемных средств или использования собственных оборотных активов для строительства инфраструктуры и прокладки коммуникаций. Платежи за аренду включаются в операционные расходы, что дает возможность уменьшить налогооблагаемую базу и снизить налоговую нагрузку для операторов. Кроме того, компания «Аггреко Евразия» обеспечивает полное техническое обслуживание арендованного оборудования, освобождая оператора от необходимости содержать собственный штат технических специалистов и самостоятельно искать каналы поставки качественных запчастей.

Наконец, автономная генерация в сочетании с преимуществами арендной модели позволяет создавать майнинговые фермы в регионах с высокой стоимостью электроэнергии и подключения к энергосетям. Таким образом, география майнинга существенно расширяется.

Охлаждение оборудования для майнинга

Майнинг-оборудование, такое как ASIC-майнеры, выделяет от 2 до 4 кВт тепла на единицу оборудования и требует использования эффективных систем охлаждения. Однако сами они потребляют значительное количество электроэнергии — в некоторых случаях до 50 % от общего потребления дата-центра. При этом потребность в охлаждении нелинейна в условиях российского климата, когда сезонные температуры могут варьироваться от -40 °C зимой до +40 °C и выше летом.

В такой ситуации оптимальным решением становятся модульные хладоцентры «Аггреко». Как и генераторные установки, они поставляются на условиях аренды с гибкой системой оплаты и могут вводиться в эксплуатацию и выводиться из нее по мере необходимости. Это не только обеспечивает сокращение капитальных затрат, но и дает дополнительную экономию электроэнергии.

Ассортимент оборудования для промышленного контроля температур включает холодильные машины (чиллеры) производительностью от 200 до 1 000 кВт, предназначенные для работы в различных системах охлаждения; блочно-модульные градирни средней и высокой производительности, способные охлаждать до 200 м³ воды в час на одном модуле; частотно-регулируемые промышленные кондиционеры, предназначенные для эксплуатации в условиях открытого пространства и обеспечивающие производительность до 50 000 м³/ч воздуха с напором до 1 600 Па. Для создания временной инженерной инфраструктуры различного назначения предусмотрен широкий выбор вспомогательного оборудования: драй-кулеры производительностью до 850 000 м³/ч воздуха, пластинчатые и кожухотрубные теплообменники, а также модульные повысительные насосы, адаптированные для гибкого применения в различных условиях.

Тестирование нагрузок

Майнинговый бизнес предъявляет высокие требования к качеству и стабильности энергоснабжения, устойчивости внешних распределительных электросетей и внутренней инфраструктуры к пиковым нагрузкам. Для проверки надежности энергосистем на майнинг-фермах и в дата-центрах используются мобильные нагрузочные стенды. Они позволяют тестировать генераторы и системы электроснабжения на различные нагрузки, обеспечивая высокую точность параметров, моделировать реальные условия эксплуатации и имитировать различные ситуации, включая аварийные. При этом процесс испытаний, в отличие от условий реальной эксплуатации, является полностью контролируемым и управляемым.

«Аггреко Евразия» предоставляет в аренду нагрузочные модули переменного тока с номинальной мощностью от 1000 до 6000 кВА, поддерживающие резистивную и резистивно-реактивную нагрузку для однофазных и трехфазных электрических сетей. Во время проведения испытаний компания полностью берёт на себя ответственность за все риски, включая расходы на техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Использование автономных источников электроэнергии, модульных хладоцентров и нагрузочных стендов решает целый ряд ключевых проблем майнинга в России, связанных с нестабильным электроснабжением, значительным уровнем износа сетей, высокими тарифами и законодательными ограничениями. Эффект от применения автономных решений повышает арендная модель, которая позволяет бизнесу отказаться от части капитальных затрат, оптимизировать текущие эксплуатационные расходы и снизить налогооблагаемую базу.