善用剩餘電力：比特幣挖礦作為南韓國家戰略之分析

目錄

1. 引言與概述

本研究探討南韓國營電力公司——韓國電力公社（KEPCO）的一項新穎策略。該公司正苦於應對高達205.18兆韓元（約1500億美元）的創紀錄債務。核心提案是利用剩餘電力——主要來自淨計量電價方案下的家用太陽能板——進行工業規模的比特幣挖礦。其基本原理是將原本可能浪費的能源轉化為直接收入來源，從而改善韓國電力公社的財務穩定性與能源資源效率。

此研究定位為南韓首個整合電力剩餘與加密貨幣挖礦的實證分析，運用先進的預測模型來評估長期獲利能力。

2. 方法論與技術框架

2.1. 剩餘電力與淨計量電價

剩餘電力定義為家用太陽能系統在應用淨計量電價抵扣後所產生的殘餘電力。淨計量電價允許產消合一者抵銷其用電量，但過剩的發電量通常無法變現。本研究主張，這些剩餘電力不應被削減或忽略，而可導入專用的比特幣挖礦設施。

2.2. 比特幣挖礦獲利模型

挖礦獲利能力是幾個變數的函數：電力成本（對剩餘電力而言實質為零）、比特幣價格、網路算力以及硬體效率。本研究使用目前最高效的礦機之一——Antminer S21 XP Hyd——來模擬每日比特幣產量。核心利潤方程式可簡化為：

每日利潤 ≈ （挖出的比特幣 * 比特幣價格） - （營運成本）

其中，由於使用剩餘電力，營運成本得以最小化。

2.3. 價格預測模型

為了預測收入，本研究採用兩種機器學習模型：

• 隨機森林迴歸器： 一種用於迴歸的集成學習方法，透過建構多個決策樹來運作。
• 長短期記憶模型： 一種循環神經網路，擅長學習時間序列數據（如比特幣價格歷史）中的長期依賴關係。

這些模型以歷史比特幣價格數據進行訓練，以提供未來價格軌跡，這對於多年期的獲利能力分析至關重要。

3. 結果與經濟分析

3.1. 獲利情境分析

分析針對兩種部署規模進行模擬：30,565台和45,439台Antminer設備。透過納入預測的比特幣價格和網路難度調整，研究得出結論：利用剩餘電力進行挖礦是高度有利可圖的。所產生的收入可直接抵銷韓國電力公社部分營運虧損和債務償還成本。

圖表描述（隱含）： 折線圖可能會顯示兩種礦機規模隨時間累積的收入（以韓元計），在比特幣牛市期間急遽上升，在熊市期間趨於平穩，但由於電力成本可忽略不計，整體仍保持淨正值。

3.2. 對韓國電力公社債務的影響

研究認為，挖礦作業創造了一個新的、獨立的收入來源。此現金流可用於：1）減少韓國電力公社對政府紓困或發行債務的需求；2）透過支付部分電網成本來穩定消費者的電費；3）將未使用的再生能源之經濟浪費降至最低。

4. 批判性分析與專家觀點

核心洞見： 本文不僅僅是關於加密貨幣挖礦；它是針對一個失靈的國營企業模式所提出的一種絕望卻創新的解決方案。它提議使用波動性高的數位資產，將閒置的實體資產（過剩的電子）貨幣化，試圖繞過電價問題的政治僵局。真正的論點是，基於區塊鏈的負載平衡，可能比改革南韓根深蒂固的能源政治更為可行。

邏輯脈絡： 此論點在理論上頗具說服力：識別浪費（太陽能剩餘）、應用具有流動性產出（比特幣）的高能耗製程（挖礦），並創造收入。使用長短期記憶模型進行價格預測，增添了一層學術嚴謹性。然而，此脈絡關鍵取決於比特幣的長期價格升值，將其視為一種有保障的資產而非投機性資產——這是一個重大缺陷。

優點與缺陷： 其優點在於採用具體、量化的方法，使用真實硬體規格和機器學習模型，超越了理論討論。它正確地識別了一個真實問題（國營企業債務）和一項真實資源（被削減的再生能源）。顯著的缺陷在於其對系統性風險的處理。它忽略了監管的達摩克利斯之劍（政府可能打擊挖礦，如中國所見）、將「綠色」太陽能與「骯髒」加密貨幣連結所帶來的環境公關噩夢，以及其收入來源的極端波動性。正如《國際金融市場、機構與貨幣期刊》所指出的，比特幣價格受許多與傳統金融脫鉤的因素影響，使得基於此進行長期國家預算規劃充滿風險。

可行建議： 對韓國電力公社而言，這應從小型試點計畫開始，而非國家戰略。與私人挖礦公司合作，以吸收營運和市場風險。利用試點計畫發展即時電網平衡能力——這才是真正的隱藏寶石。利用靈活運算負載（如挖礦）來穩定電網的技術，正由Energy Web等專案開創。目標不應是成為加密貨幣避險基金，而是成為一個更聰明、更靈活的電網營運商，能夠將靈活性貨幣化。本文的模型是一個良好的初步商業案例，但戰略終局必須是電網數位化與韌性。

5. 技術細節與數學模型

獲利計算的核心依賴於挖礦硬體的算力與能源效率。Antminer S21 XP Hyd的算力約為335 TH/s，能源效率為16 J/TH。

單一礦機的每日比特幣產量可近似為：

$\text{每日 BTC} \approx \frac{\text{您的算力}}{\text{網路算力}} \times \text{BTC 區塊獎勵} \times 144$

其中144是每日大約挖掘的區塊數量。本研究將此計算擴展至數萬台設備。用於價格預測的長短期記憶模型通常使用一系列過去價格 $[P_{t-n}, ..., P_{t-1}]$ 來預測未來價格 $\hat{P}_t$，訓練目標是最小化如均方誤差之類的誤差函數：

$\text{MSE} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (P_i - \hat{P}_i)^2$

6. 分析框架與案例範例

框架：公共事業加密貨幣貨幣化框架

1. 資源識別： 稽核電網中閒置或剩餘的電力（例如，夜間風電、太陽能削減）。
2. 技術可行性： 模擬在變電站或發電站點可擴展部署挖礦硬體。
3. 財務建模： 執行蒙地卡羅模擬，納入加密貨幣波動性、硬體折舊和網路難度預測。
4. 風險與治理評估： 評估監管、聲譽和市場風險。設計治理模型（建議採用公私合作夥伴關係）。
5. 試點設計： 實施一個小規模、有時限的試點計畫，並設定明確的關鍵績效指標（收入、電網穩定性指標）。

案例範例 - 濟州島試點： 本研究提及韓國電力公社在濟州島的現有專案。一個合理的案例將涉及在濟州島的太陽能發電場配備貨櫃化挖礦單元（例如，100台Antminer）。該單元僅在電網需求低且太陽能輸出高時運作。比特幣收入每月轉換為韓元，並作為單獨的收入項目報告，為模型提供現實世界的驗證。

7. 未來應用與研究方向

• 超越比特幣： 將此模型應用於其他能源密集型、可中斷的運算過程，如人工智慧訓練、蛋白質摺疊（@Folding@home）或綠色氫氣生產排程。
• 電網即服務： 開發一個平台，讓任何靈活的資料中心負載可以競標消耗剩餘電力，創造一個動態能源市場。
• 碳權整合： 將經認證的再生能源剩餘使用與數位碳權或「綠色比特幣」憑證的產生連結，提升環境、社會及治理的吸引力。
• 進階預測： 整合太陽能/風能的氣象預測模型與加密貨幣市場模型，以優化在向電網售電與用於挖礦之間的切換策略。
• 政策研究： 詳細分析允許公共事業在其資產負債表上持有和交易數位資產所需的監管變革。

8. 參考文獻

1. KEPCO. (2024). Annual Financial Report. Korea Electric Power Corporation.
2. KEPCO Jeju Project Documentation. (2023). Internal Project Brief.
3. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
4. Farell, R. (2022). Digital Gold and State Strategy. Journal of Cybersecurity and Financial Markets, 5(2), 45-67.
5. U.S. Department of the Treasury. (2024). Report on Digital Asset Considerations.
6. World Bank. (2023). Sovereign Holdings of Cryptocurrencies: A Survey.
7. Bhutan Ministry of Finance. (2024). National Digital Asset Strategy.
8. El Salvador Bitcoin Office. (2024). Transparency Report.
9. Goodfellow, I., et al. (2014). Generative Adversarial Nets. Advances in Neural Information Processing Systems.
10. Energy Web Foundation. (2023). White Paper: Decentralized Flexibility for the Grid.
11. Biais, B., et al. (2023). Equilibrium Bitcoin Pricing. The Journal of Finance.