科技前沿｜地熱能源在加密貨幣“挖礦”中的前景

最近，比特幣礦工的集體挖礦收入超過了150億美元的大關，其中三分之二的增長髮生在近兩年。獲取比特幣類似加密貨幣的過程聽起來很複雜，事實上卻很簡單，只需要考慮兩個關鍵點：能源和硬件。提到能源，不得不說地熱能十分契合“挖礦者”的需求，因為地熱發電能夠提供非常便宜的基載負荷電力。通過這篇文章，我們將會解釋何為數字貨幣挖礦以及該新興產業將為“挖礦者”和地熱電站運營商帶來哪些新的合作機遇。

何為加密貨幣

像比特幣（Bitcoin）這樣的加密貨幣已經存在了十年，該概念最初由中本聰在2008年11月1日提出，並於2009年1月3日正式誕生，其功能就像普通貨幣一樣，最大的區別就是該貨幣不依靠特定貨幣機構發行和管理，而是使用分散的計算機網絡（俗稱“礦工”）來進行驗證交易，一旦驗證後，該筆交易便會記錄到該貨幣的記賬本中。驗證這些交易可確保每個人的分類賬本相同並且值得信任。

比特幣網絡通過“挖礦”來生成新的比特幣。所謂“挖礦”實質上是用計算機解決一項複雜的數學問題，來保證比特幣網絡分佈式記賬系統的一致性。比特幣網絡會自動調整數學問題的難度，讓整個網絡約每10分鐘得到一個合格答案。隨後比特幣網絡會新生成一定量的比特幣作為區塊獎勵，獎勵獲得答案的人。

2009年比特幣誕生的時候，區塊獎勵是50個比特幣。誕生10分鐘後，第一批50個比特幣生成了，而此時的貨幣總量就是50。隨後比特幣就以約每10分鐘50個的速度增長。當總量達到1050萬時(2100萬的50%)，區塊獎勵減半為25個。當總量達到1575萬(新產出525萬，即1050的50%)時，區塊獎勵再減半為12.5個。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個，之後的總數量將被永久限制在約2100萬個。從這個意義上講，比特幣就像黃金一樣稀缺。有些人將比特幣與數字黃金進行比較。採礦競爭非常激烈，因為只有第一個驗證區塊的採礦者才能獲得獎勵。這意味著要擁有最強大的採礦設備才能擊敗競爭對手，這是值得的。

由於加密貨幣挖礦成本不斷飆升，能源需求因此加大。計算機要進行復雜計算，以驗證世界上所有加密貨幣交易的總賬。作為回報，礦工們能獲得部分加密貨幣。比如比特幣一共有2100萬個，現在還剩下大約420萬個待挖掘。隨著越來越多的比特幣進入市場，就需要更強大的計算機來跟上步伐，這也意味著需要消耗更多的能源。

目前，ASIC礦機是開採比特幣的最強大計算機類別。ASIC礦機不僅效率高，而且價格昂貴並且消耗大量電能。這些ASIC礦機必須每天24小時不間斷運行才能獲得投資回報，因此電力供應必須大而恆定。由於存在巨大的規模經濟，該產業已迅速工業化。

這對地熱電站運營商意味著什麼？

本質上，挖礦設備是將電力轉化為數字貨幣。設備計算能力越強，獲得的貨幣就越多；電價越便宜，獲得的利潤就越高。

任何成功的挖礦作業都必須確保穩定可靠且價格便宜的電力來源。隨著挖礦作業的不斷規模化和工業化，“礦工”對基載負荷功率的需求也會大大增加。因此，開發和運行基載電廠的公司佔據了大大的優勢，地熱作為唯一可以全年提供基載負荷電力且不依賴電網或能源存儲的可再生能源，這也就是為什麼地熱電站運營商可以很好參與進來的原因。

冰島已經很好地證明地熱發電在加密貨幣挖礦中的競爭優勢，已經為世界上許多大型“挖礦”企業設備提供了電力供應。據冰島電力公司Hitaveita Sudurnesja的研究數據，2018年冰島數字貨幣挖礦產業的用電量較上一年翻一番，達到100兆瓦，超過該國34萬居民的生活用電總量。

有些“挖礦”企業也試圖整合使用水電、風電以及太陽能，但是均遇到了不同困難，因為他們均高估了這些能源的裝機容量因子（≤75%）。因此，“挖礦”產業未來的能源可能主要會來自於地熱能電站。

加密貨幣挖礦不受地理位置的影響，挖礦設備可以部署在任何地方，因此地熱開發最大的限制-遠離傳統消費者-也不復存在了，這樣甚至可以使遠離電網的地熱電站也能產生良好的經濟效益，在冰島有幾十吉瓦這樣的地熱資源尚未開發，資源和收益潛力巨大。

對地熱電站運營商而言，眼前的機遇又是什麼？

未來很光明，但是在當下地熱電站運營商也有許多可以抓住的機會。加密貨幣挖礦對運營商而言主要有利於以下幾個方面：

1. 能幫忙消耗未售出的電量
2. 通過消耗過剩產能來保證電站穩定輸出運行
3. 在早期開發階段使用井口系統產生的未上網電力

因此，這樣原本會浪費掉的電量就轉換成了財務回報。最重要的是，採礦設備可以定製，因此任何裝機容量地熱電站均可滿足挖礦能源需求。

舉個例子，一個裝有ASICs型號礦機的20英尺（約6m）改進型挖礦模塊只需要150kw~500kw基載負荷功率即可滿足其自身能源需求。這些模塊化的挖礦設備便於運輸且可隨時擴大規模，可以放置在發電站內任何平攤地面上。通過在現場安裝模塊化設置，不需要對發電站進行任何改造便可以滿足挖礦設備的能源需求。

總而言之，成功挖礦的兩個關鍵因素取決於硬件設備和能源供應。具有高容量因子的地熱電站顯然是重要的能源供應選擇，硬件方面主要保證挖礦設備能高效運行。因此，隨著區塊鏈技術的發展，地熱電站運營商與“挖礦”企業之間的合作有望進一步提升。

原文作者：Lucas，挖礦從業者，尋求與地熱電站合作，有意者聯繫。