近期比特币经济运行报告

摘要：本文讨论了比特币的能源消耗指数、挖矿功耗、主要国家比特币挖矿成本排名、全球各国挖矿环境、各种能源类型的发展、矿机成本、典型矿场、比特币价格和交易 收藏，整理分析比特币数量、比特币日产量、各矿池算力对比、比特币挖矿计算难度等数据。 从货币经济学角度预测：比特币将打破以中央权威为中心的信用货币机制，开启超越国家主权、以数字挖矿成本为价值平衡中心的新货币经济时代。 同时，重新审视未来的演进路径和应用趋势，及时关注数字加密货币和区块链技术的最新发展。

关键词：比特币数字货币信用币挖矿活动

在过去的一年里，比特币的价格波动较大，引起了各界的关注。 本文拟从社会价值、运行机制、环境影响、挖矿机制、生产成本和交易价格等方面分析比特币的价值。 阐释技术演进趋势和应用趋势，并结合货币经济学理论，推断比特币的未来趋势； 有望打破以央行为中心的信用货币机制，开启超越国家主权的数字货币新时代。 甚至可以进一步推测，未来各种优秀的数字货币板块将相互竞争，并在竞争中形成动态的价值平衡。 主要的数字货币部门将取代各国央行提供的信用货币部门，货币经济学理论也将由央行信用货币理论阶段发展到以数字挖矿为中心的货币经济理论新阶段价值。

1、矿山能耗数据统计分析

(1) 比特币能耗指数

2019年9月20日，根据交易平台Bitstamp的报价，比特币再次跌破10000美元关口，报9980.67美元/枚。 与去年相比上涨了约54%。 比特币价格的暴涨暴跌如龙，反映了其电力能源消耗与算力进步之间竞争关系的波动。 比特币的价值取决于挖矿成本，主要是耗电成本和设备折旧成本。 能耗越高，挖矿成本越高，比特币价值越高； 设备的算力越高，越容易产生比特币，比特币的价格也就越低。 根据比特币的生成规则，比特币的总供应量最高可达2100万枚，目前流通的比特币总量为1780万枚。 电力的消耗一直呈指数级快速增长，比特币的数量也在不断增加。 图 1 显示了全球比特币挖矿活动的能源消耗指数。

2018年2月10日，加密货币通讯社DigiConomist发布的最新加密货币能耗指数显示，此时全球挖矿年用电量高达48.5万亿瓦时（485亿千瓦时），约总用电量的0.2%； 而在2018年5月25日，则为68.81万亿瓦时（688.1亿千瓦时），约占全球总用电量的0.27%。 ；2018年底，全球比特币挖矿年用电量达到125万亿瓦时（1250亿千瓦时），约占全球总用电量的0.55%。 从图1可以看出，从2018年2月到2019年1月，比特币能源消耗指数趋势线稳步上升2019比特币总数量，表明比特币挖矿活动的能源消耗一直在快速增长。

(2) 全球挖矿功耗、算力与环境影响

2018年底，比特币年用电量为125万亿瓦时，约占全球总用电量的一半。 全球每年挖矿收入74.6亿美元，全球每年挖矿成本43.5亿美元。 比特币的成本占收入的58.31%，说明比特币实际价值的一半以上是成本的一​​部分。 目前全网算力预估为39,661PH/s，每笔交易的平均耗电量为900千瓦时。 在挖矿过程中，会消耗大量电力，大量排放二氧化碳，容易造成环境污染。 据统计，每年的碳足迹达3.35万千吨，其中每笔交易的碳足迹为450千克，如表1所示。

(3) 2018年全球比特币能源消耗占主要国家电力消耗的比重

比特币目前每年的用电量巨大，其能源消耗量占捷克2018年全国用电量的72.2%，占美国全国用电量的72.2%。 1.2%，分别占荷兰、澳大利亚、意大利、英国、法国和俄罗斯的36.4%、20.4%、15.7%、17.7%、10.4%和5.1%。 近日，据最新报道，能源专家在接受英国广播公司采访时表示，开采比特币所消耗的电力已经远远超过了私人居民的用电量。 根据比特币能源消耗指数报告，全球比特币挖矿活动消耗的电力相当于丹麦这个拥有570万人口的国家一年的总用电量。 预计比特币挖矿活动的用电量将超过拥有 1.63 亿人口的孟加拉国的用电量。

2. 比特币挖矿能耗成本调查

（一）主要国家比特币挖矿成本排名

为了节省开采比特币的成本，比特币矿工在全球寻找更便宜的电力。 表 2 收集了世界各国开采比特币的成本国家。 据调查，我国开采比特币的成本相对适中。 中国政府允许矿工使用国内剩余电力。 虽然目前持禁止各种国内虚拟货币交易的态度，但比特币挖矿是被允许的。 的。 由于韩国对比特币行业严格的资本监管，在韩国开采一个比特币的成本高达26170美元，而委内瑞拉是全球开采比特币成本最低的国家，仅为531美元。 事实上，比特币挖矿应该是基于世界的分工。 谁的成本最低，谁就应该发挥比较优势生产比特币。 因此，比特币矿工们一直在寻找最便宜的电力项目，不断争取低价电力。 迁移，比特币挖矿有助于充分利用落后地区可再生水利和风力发电产生的电力，有利于提高落后地区人民的收入水平，缩小贫富差距，促进经济公平。

（2）全球各国矿业用电环境及绿色能源消耗情况

对于挖矿来说，电力是首要的支出项目，电价低廉的国家和地区自然成为矿工的首选。 不过，随着比特币挖矿活动的加剧，各国和地区的监管机构对比特币的关注度越来越高。 因此，各国的矿场和矿池都会优先选择在能源更清洁绿色、电价低廉的地区设立，比如使用太阳能电池板和风力发电的地区。 绿色能源。 从表3可以看出，全球绿色能源使用占比特币总能源消耗的比例大致在1/3-1/2之间。

根据 Blockchain.info 的数据，大约 70% 的比特币开采都在中国或由中国公司所有。 在全球最大的数字货币生产国中国，许多服务器集群依赖燃煤电厂廉价、冗余的电力，造成了一定的环境污染问题。 为应对环境污染问题，包括我国在内的各国政府正在考虑对比特币挖矿活动征收新税，以加强对电力市场和数字货币业务的管控，促使矿工加大对可再生绿色电力的投资。 能源投资。 随着技术的进步和成本的下降，比特币矿业越来越热衷于寻求清洁能源。 美国政府数据显示，风能和太阳能等可再生能源去年占电力供应的 17%，高于 10 年前。 世界减少了对煤炭发电的需求和依赖，可再生能源的发展对环境保护产生了很大的积极作用。 如果用于比特币挖矿的电网是零排放的，那么理论上比特币挖矿活动对环境的影响可能微乎其微。 图 3 显示了 2020 年至 2040 年各种能源类型的技术投资预测。

3、挖矿设备成本探究

(1) 矿机成本

在比特币挖矿成本中，除了耗电成本外，设备折旧成本是主要支出。 矿工要想获得更高的收益，从投资之初就必须考虑选择性价比高的矿机。 目前市场上各类矿机的价格、算力、功耗可参考表4。

在实际购买矿机的过程中，除了关注矿机的参数外，还要关注品牌。 一般来说，各大厂商生产的矿机产品实际性能更容易满足标称性能，往往在维护和售后方面更有保障。 部分矿机除了购买裸机外，还需要购买专用电源、排水等设备。 使用此类矿机的实际投资成本可能高于表4所列。

（二）世界典型矿山成本调查

1.美国西雅图矿山

西雅图矿山拥有数万台服务器和高达 30 兆瓦的电力负载，相当于为 13,000 户邻近家庭供电。

2.四川比特币矿场

据外媒消息，四川省已成为全球比特币矿业资本最集中的地方。 四川康定的采矿活动主要集中在大渡河及其支流附近的小型和私人水电站附近的山区。 以拥有2000台矿机的矿场为例，一座比特币矿场建设成本约为70万元，日产值约为62930元。 矿山日利润可达48642元，约16个月即可收回。

3、内蒙古比特币矿场

内蒙古鄂尔多斯比特币矿山是世界上最大的比特币矿山之一。 年电费1亿元。 矿山的耗电量惊人。 至少必须使用 15 根粗电缆才能运行整个矿井。 承受负荷。 这里有几座巨大的矿场建筑，里面放置着巨大的变压器，以满足比特币挖矿电压的需要。 鄂尔多斯矿场算力可能占全球整个比特币网络算力的5%，占比很大。 大。

4. 比特币价格与挖矿成本的动态平衡

(1) 比特币价格和交易量

2018年到2019年，比特币经历了极其动荡的一年。 其价格从 2018 年 1 月的 15,000 美元左右的低点暴跌至 4,000 美元左右，然后回升至目前的 8,000 美元左右。 比特币虽然中途出现了“崩盘”的情况，但这并不意味着它缺乏长期投资价值，整个加密货币市场仍然具有巨大的实际价值和潜力。 长期来看，比特币的价格和挖矿成本会形成价值规律中的动态均衡关系。

从图 4 可以看出，2018 年比特币的价格从 10284 美元跌至 3830 美元。 但价格下降的速度越来越慢，基本形成了以成本为下限的均衡状态。 5月至12月，成交量呈先跌后升的弧线，其中成交量最低的10月为412亿美元。 到11月和12月，抄底资金意识到这个价位的投资价值2019比特币总数量，迅速涌入买入，成交量大幅上涨，使得价格稳定在4000美元附近，在此价位形成价值均衡，表明比特币的价格是基于挖矿的。 成本是下限，呈现出棘轮效应现象。 以4000美元成本线为下限，只能涨不能跌。

(2) 比特币日产量

比特币固定上限为2100万枚，极其稀缺，每四年减半，决定了比特币的稀缺性，具有一定的虚拟货币投资价值。

从图5可以看出，目前比特币日产量在2000枚左右，波动不大。 然而，从2018年初到2018年底，比特币日产量呈下降趋势。 比特币价格下跌会导致挖矿收益下降，挖矿参与者减少，进而导致产量减少，稀有的东西更贵，形成一种阻止价格继续上涨的力量下跌并支撑其价格。

(3) 各矿池算力

由于整个比特币网络的算力水平在不断呈指数级上升，因此没有任何单个设备或少量算力能够在比特币网络上获得比特币网络提供的区块奖励。 全网算力提升到一定程度后，获得奖励的概率太低，促使“bitcointalk”上的一些极客开发了一种可以结合少量算力进行联合运算的方法。 它被称为“矿池”。

从图6可以看出，BTC.com矿池的总算力最大，达到了6566PH/s，其次是蚂蚁矿池、鱼池矿池、ViaBTC矿池、莱比锡矿池、币印矿池和火币矿池，分别。 分别为4789.15PH/s、3969.05PH/s、3841PH/s、3823.96PH/s、3488和1985.78PH/s，而币信矿池和BW矿池的算力最弱，分别为186.9PH/s和122.51 PH/s分别为pH/s。

(4) 比特币挖矿难度计算

挖矿难度是衡量比特币产出难度的指标，与全网算力成反比。 全网算力越高，挖矿难度越低，比特币价值越低； 挖矿难度越高，越难挖出比特币，成本越高，比特币产量越少，价值越高。

如图7所示，比特币的计算难度从2018年1月到12月逐渐增加，从2018年10月开始下降。比特币的数量有限，生产成本高，比特币消耗的电力构成其制造成本. 当比特币的制造成本大于市场价格时，那么比特币的挖矿活动就不值得了，这将导致没有人继续挖比特币，这在微观经济学上可以称为停业。 部分矿机退出比赛，将导致比特币挖矿算力难度下降，比特币的制造成本也会随之降低。 这样一个因果交互的循环，最终会在比特币价格和挖矿成本之间形成动态平衡。 关系。

五、结论与预测

比特币是互联网时代的新生事物。 其数学算法和经济价值理论非常成熟。 虽然在实际操作中还存在细节问题，但不会伤及大将，不会影响其清晰的价值来源。 它的价值是真正的数字挖矿价值——挖矿成本，信用币没有价值，这是它相对于信用币的基本优势。 其原理是比特币的价格波动有成本上升和成本下降的因素，最终会形成一个动态的成本平衡、价格平衡、供求平衡，并在一定时期内形成一个相对稳定的价格区间，这使它成为一项宝贵的资产。 载体具有价值货币和商品资产的属性。 如果只看一种比特币本身，似乎比特币的供应量是非常有限的，人们会倾向于储存比特币，其货币的储值特性会片面强化，从而导致其价值越来越高，退出流通，长期储存，不能成为货币； 如果某种数字货币的数量是有限的，那就是真的。 品种单一、数量有限的数字货币不能作为货币流通工具存在，只能作为商品型货币使用。 它的存在是为了存储资产； 但是未来会出现很多类似比特币的数字货币，而不仅仅是比特币，而这些很多类型的数字货币可以是价值挖掘定值型的数字货币。 这些不同形态的数字货币之间的竞争将形成稳定的数字货币供给机制。 各种数字货币就像是各个国家的货币，面值不同，但是各种数字货币都具有内在价值，不像信用货币价值不明，所以数字货币系统并没有人们想象中的供应不足限制的缺点它是一种货币。

回顾历史，人类货币经历了金本位、银本位等贵金属商品标准。 由于贵金属的限制，金属商品本位会导致通货紧缩、价格下跌和经济危机，因此它的限制会导致货币供应量不足。 为满足社会的货币需求，金属本位制不适合作为货币，从而退出了货币的角色。 贵金属只是成为一般有价值的商品进行交易。 随之而来的是纸币本位制。 根据纸币本位体系理论，纸币发行的总原则应该是纸币的流通量应随着商品经济、国民经济和国民生产总值的增长而增加，发行的纸币数量应随着商品经济、国民经济和国民生产总值的增长而增加大致适应GDP的增长。 作为具有稳定价值的交换媒介，它已经成为一种货币； 但目前各国政府似乎无法控制货币的过度发行，在国际经贸往来中以竞争性货币贬值作为贸易战倾销商品的手段已成趋势。 因此，未来包括比特币在内的加密货币势必会取代信用货币，成为主流货币。 可以预料，经过各种数字货币之间激烈、残酷的竞争，在优胜劣汰机制的作用下，最终只会出现一些优质的价值挖掘数字货币。 能够生存下来，整个数字加密货币家族系统的挖矿速度自然会大致等于国民经济的增长速度。 数字货币将打破央行信用货币机制，开启超越各国政府主权的货币经济新时代。 甚至在未来，多个优秀的数字货币板块将相互竞争，形成均衡的板块格局； 数字货币领域将取代国家信用货币成为主流货币，货币理论也将从国家信用货币理论阶段进入以数字挖掘价值为中心的新货币理论阶段。

参考：

[1] 卢敏峰，王祖刚． 数字货币：已经开始的金融革命[J]. 企业研究, 2019, (4).

[2] 杨晓晨，张明． 比特币：运行原理、典型特征与前景[J]． 金融理论，2014，6（1）。

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[4] 颜婷婷． 比特币的风险与监管[D]. 重庆：西南政法大学，2014.

[5] 姚谦，唐英伟． 关于央行法定数字货币的几点思考[J]. 金融研究，2017，（7）。

[6]李冲． 比特币会成为货币吗？ [J]. 当代经济研究，2015，（4）。

（作者单位：仲恺农业工程学院）