COI:比特幣礦業深度調查 人類是在浪費能源 還是在創造能源？

作者：白夜

編輯：唐晗

目前全球一些可再生能源項目都處于虧損狀態，比特幣礦工的出現其實給不少瀕死的可再生能源項目帶來了生機，因為他們已經成為了全球電力買家里的生力軍，而且也傾向于聚集在相對利用率較低的可再生能源基礎設施周圍。

全球變暖、冰川融化、臭氧層出現空洞......比特幣挖礦會加速能源消耗、并導致環境越來越糟嗎？

不好意思，答案可能讓你們失望了——因為比特幣挖礦網絡中，74%的電力都來自可再生能源。先給大家做個小小的科普：可再生能源是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源，是取之不盡、用之不竭的能源，是相對于會窮盡的不可再生能源的一種能源，對環境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發利用。

當然，你也許會質疑這個數字，畢竟很多媒體都言之鑿鑿地認為比特幣挖礦的巨大能耗會給地球環境造成破壞。但是，通過英國研究機構CoinShares對比特幣挖礦網絡的地理位置、成本、效率、電力消耗和電力來源等多個關鍵指標的分析，你會發現這個數字其實還是很靠譜的。

01　比特幣挖礦與可再生能源：完美結合

不可否認，基于工作量證明共識算法的比特幣網絡需要消耗大量算力，同時網絡維護也對硬件有著相當多的需求，因此的確會消耗不少電力。此前劍橋大學替代金融研究中心的分析結果顯示，比特幣挖礦能耗約占全球總能耗的0.25%，從這個角度來看，如果這些估計是準確的，那么比特幣挖礦能耗幾乎相當于人口約5000萬的哥倫比亞整個國家的能耗。此外，該機構還認為今年的耗能在7月初或中旬達到了峰值，并且仍然保持在每年60-75TWh的歷史高點附近。

比特幣全網未確認交易數量為3028筆:金色財經報道，據BTC.com數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數量為3028筆，全網算力為269.73 EH/s，24小時交易速率為2.68交易/s，目前全網難度為36.84T，預測下次難度下調0.40%至36.69 T，距離調整還剩7小時55分鐘。[2022/11/7 12:24:04]

但問題是，我們不能簡單地認為比特幣網絡能耗高是一件壞事。在人們的刻板印象里，比特幣挖礦總是會選擇有充足電力供應的地區，而且能耗巨大。但令人意想不到的是，相比于世界上其他很多大型工業行業而言，比特幣挖礦的可再生能源利用率反而更高。而且即使在最壞的情況下，也就是所有的電力都是依靠燃燒煤炭產生的時候，比特幣網絡的排放量仍然遠不到全球二氧化碳排放量的1％。

另一方面，目前全球一些可再生能源項目都處于虧損狀態，比特幣礦工的出現其實給不少瀕死的可再生能源項目帶來了生機，因為他們已經成為了全球電力買家里的生力軍，而且也傾向于聚集在相對利用率較低的可再生能源基礎設施周圍。同時，比特幣礦工總是會尋找具有最高效能源的地區來降低運營成本，這種思維方式也可以促進可再生能源發展的創新——因此，當比特幣礦工遇到可再生能源，無疑是一次完美的結合。

02　比特幣礦工的地理分布

BMEX聯合創始人：比特幣供應量持續減少，或導致價格飆升:近日，BMEX聯合創始人Steven Zhou表示：目前自由流通的比特幣數量約為390萬枚，在過去的一年里，這個數字在持續減少。Steven Zhou表示，隨著越來越多的機構投資者接受比特幣作為投資，可供買賣的比特幣供應量不斷減少，可能會導致價格飆升。[2021/3/10 18:32:34]

如果從大體上觀察礦工在全球范圍內分布狀態的話，會發現他們的分布相當均勻，但仔細分析也會發現，礦工確實傾向于聚集到某些類似的地理區域內，而且基本上會選擇河流穿越、人口相對較少的地帶，或是丘陵和山區。

在這些地區中，我們發現了主要的比特幣挖礦中心：

美國的華盛頓州和紐約州；

加拿大的魁北克省、不列顛哥倫比亞省、艾伯塔省、紐芬蘭和拉布拉多省；

冰島；

北斯堪的納維亞半島；

高加索地區；

中國云南省和四川省絕大多數地區。

一些小型的比特幣挖礦中心則分布在：

奧地利；

美國蒙大拿州；

俄羅斯西伯利亞聯邦區；

中國貴州省。

動態 | 委內瑞拉Localbitcoin近一年比特幣交易量下降50%:委內瑞拉對美元的使用增加導致通過點對點交易平臺Localbitcoins進行的比特幣交易量下降。如果將2018年11月的BTC交易量與2019年的BTC交易量進行比較，會發現下降了50％。2018年11月，平均每周處理約1,050個BTC，而到2019年11月，這一數字幾乎每周僅568個BTC。（Es.cointelegraph）[2019/12/11]

不過，還有一些主要礦區并不符合上述劃分標準，比如伊朗和中國新疆和內蒙古等省。此外，一些小型比特幣礦區似乎也不符合上述地理位置的標準，包括：

美國佛羅里達州、德克薩斯州和亞利桑那州；

澳大利亞西澳大利亞州和新南威爾士州；

比利時；

白俄羅斯；

俄羅斯西北聯邦區；

阿根廷；

委內瑞拉；

以色列。

那么，如何計算可再生能源在比特幣挖礦中的利用率？

在計算可再生能源在比特幣挖礦中的利用率時，CoinShares假設無論礦工身在何處，都使用了其所在地區發電組合的平均值，包括煤炭發電、核能發電、或是可再生能源發電；然后，再按照行政區域估算出駐留在每個地區里的比特幣算力百分比，最后將每個相關礦區的可再生能源滲透率與該地區所占的全球挖礦業總量的百分比相乘，繼而得出比特幣采礦網絡總發電量中可再生能源滲透率的全球加權平均估算值。

動態 | 比特幣近期暴跌使得至少10萬名礦工已經停產:據彭博報道，比特幣近期暴跌的后果之一可能會對主要的加密貨幣產生深遠的影響，Autonomous Research LLP的數據顯示，近期至少有10萬名礦工已經停產。Fundstrat Global Advisors LLC估計，自9月初以來，已經有大約140萬臺服務器被關閉。當比特幣交易價超過4500美元時，大多數礦工只會盈利。但自去年11月19日以來，比特幣沒有超過這個水平。[2018/12/4]

根據國際可再生能源組織的研究發現，在所有的發電技術中,水力發電的實際成本是最低的。鑒于水力發電在可再生能源中的重要地位，我們決定把比特幣礦工的地理集群歸入到兩個不同的“籃子”里，第一個“籃子”可以稱之為水力發電區域，第二個“籃子”稱為非水力發電區域，并且重點分析下“第一個籃子”。

當然，我們并不是說其他可再生能源不重要，比如伊朗主要利用化石燃料、核能、太陽能和風能發電來挖礦，而在我國的新疆和內蒙古地區的礦工則主要以天然氣為主，或是以煤炭為主、輔以風發電挖礦。此外，還有一些使用太陽能作為其主要動力源的礦工，但目前這種操作仍然相對罕見。

就水電可再生能源來說，目前估計全球60%的水力發電挖礦發生在中國，僅四川就占到了全球比特幣挖礦算力的50％，其余10％或多或少地分散在云南、新疆和內蒙古等地。隨著中國西南部省份——包括云南，貴州和四川等地的豐水季到來，該地區在我國、乃至世界范圍內都占據了水電可再生能源比特幣挖礦的主導地位，尤其是四川省。在雨水充沛的這段期間里，當地電價可能是全世界最低的，也因此使其成為了全球最具吸引力的比特幣挖礦區域之一，很多礦工都會在當地提前部署大量礦機——可以說是真正的“未雨綢繆”。

CME上線比特幣期貨后 CBOE期貨成交量急速下降:據華爾街日報報道，CBOE的比特幣期貨的成交量自上周一以來出現急劇下降。首個交易日的成交量超過4,100份合約，但上周剩余時間的日均成交量為1,640份合約左右，縮量幅度達60%。CBOE表示，對于一種全新的產品來說，該交易所比特幣期貨的成交量是健康的，預計成交量將上升。[2017/12/18]

在此，不妨讓我們先回顧一下歷史數據，看看2017年四川省在比特幣挖礦可再生能源利用率上的驕人成績。根據摩根士丹利研究部門在2018十月發布的數據，四川省2017年的可再生能源滲透率達到了90%，而我國其他省份的這一指標也都非常高，具體如下：

需要注意的是，我國不同省份的可再生能源滲透率數字可能會在今年第四季度發生變化，因為隨著豐水期的結束，許多礦工會向新疆和內蒙古遷移，并利用當地的天然氣和風能電力繼續挖礦。

下面，讓我們再回到比特幣挖礦的水電可再生資源利用上。如果說60%的水力發電挖礦都發生在中國，那么剩下40%在全世界是如何分布的呢？CoinShares估計全球水電挖礦的比特幣算力中，35%是在華盛頓、紐約、不列顛哥倫比亞省、阿爾伯塔省、魁北克省、紐芬蘭和拉布拉多、冰島、挪威、瑞典、格魯吉亞和伊朗之間平均分配了。不過，這些地區的可再生能源滲透率參差不齊，有的滲透率高達100%，有的則低至0%。

數據來源：EIA(2018年11月),R2E2(2017年7月),NaturalResourcesCanada(2018年9月),SATBA(2017年2月)

CoinShares就是使用上述方法得出了74.1%的可再生能源滲透率估值，實際上這個數字可能相對比較保守，因為很多很多地區的比例數字其實高于當地平均水平，比如紐約州。然而雖然看上去74.1%這個數字很高，但相比于2018年11月其實還是有所下降的，當時全球比特幣挖礦的可再生能源利用率高達77.8%。這也說明在過去的一年時間里，一些礦工為了能夠趕上牛市浪潮開始選擇其他電力能源來挖礦，比如大量美國俄勒岡州的礦工涌入天然氣占主導地位的電力資源地區，比如伊朗。

比特幣挖礦全球可再生資源滲透率分析表

數據來源：MorganStanleyResearch(2018年10月),EIA(2018年11月),NaturalResourcesCanada(2018年9月),R2E2(2017年7月),SATBA(2017年2月),CoinSharesResearch(2019年5月)

03　比特幣挖礦中可再生能源利用的季節性因素

正如前面提到的那樣，比特幣挖礦在一定程度上受到季節性流動性的影響，這一表現在中國礦工身上尤其明顯，這主要是由于中國西南部“云貴川”地區降雨的季節性變化以及水電價格的變化所導致的。

隨著一年一度的“豐水季”或潮濕雨季的出現，西南地區的電價下跌至2.5美元/千瓦時，幾乎達到世界上最低水平的電價。根據相關分析數據顯示，僅云南、貴州和四川這三個省每年就有超過100TWh的電力被浪費掉，然而比特幣礦工卻很好地利用了這一資源，并成為當地最大的電力買家，給不少水電站和發電廠帶來了巨大利潤。

然而當旱季回歸，“云貴川”地區的電價會再次上漲，導致一些礦工遷移到新疆和內蒙古，因為那里有廉價的煤炭和風力發電。根據一些消息人士透露，去年就有多達50萬個礦機單位遷徙到新疆。然而，搬遷礦機是一項成本極其昂貴的工作，只有那些資本最充足的礦工才有實力進行大規模搬遷，而他們的搬遷費用通常可以達到7位數，同時還要承擔高達20％的礦機破損率風險。

綜合起來，這些遷移模式將導致比特幣挖礦的可再生能源滲透率發生季節性變化。因此，CoinShares預計對采礦能源組合中可再生能源總滲透率的估算數字也會隨季節更迭而有所不同。

04　總結

在過去的一年時間里，比特幣熊市讓很多礦工難以生存，雖然低迷的市場對于被淘汰的礦工來說十分痛苦，但“活下來”的礦工已經證明可以更好地應對進一步的市場低迷。

就目前而言，比特幣礦工依然分布在以廉價水電為主導的地區，比如斯堪的納維亞半島、高加索地區、太平洋西北地區、加拿大東部和中國西南地區。此外，現階段能夠觀察到的礦工遷徙現象主要局限在國內，即在旱季到來之后，礦工會把四川/云南/貴州重新安置到新疆/內蒙古等地。這當然是一個有趣的模式，但也有些礦工會因為擔心高昂的搬遷成本和破損率選擇留守在云貴川當地，等待下一個豐水季的到來。

結合全球比特幣挖礦地點和相應地區的可再生能源滲透率，估算出目前比特幣挖礦能源組合中可再生能源的滲透率占到74%，是全球平均水平的四倍多。

總而言之，比特幣礦工是全球可再生能源電力購買的生力軍，他們通常都聚集在相對利用不足的可再生能源基礎設施周圍。所以，如果你希望推動可再生能源的發展來保護地球環境，是不是應該重新認識一下比特幣礦工呢？

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