比特币能源值得吗？挖矿对几个地区的电价完全没有影响

关于比特币的能源使用，已经写了很多墨迹。 但在厘清细节和计算能源结构的过程中，我们失去了对最重要问题的认识。 为了弄清楚这场混乱的辩论，我们必须在得出最终结论之前重新思考最基本的问题。

电力：一种区域性资源

我们从最基本的问题开始。 很多人对比特币的能源消耗持负面看法，指出比特币消耗大量能源，认为某些地方某些人会没电。 事实并非如此，比特币在很多地区根本没有影响到当地的电价。 这到底是为什么？ 我们需要了解的第一件事是，电力不是一种全球性的、同质的资源。 电力从产生的地方衰减； 传输非常昂贵。 在全球范围内，约有 8% 的电力在输电过程中损耗。 即使是高压线输电也存在“线损”，这使得远距离输电变得不现实。 这就是为什么我们经常谈论“电网”——几乎所有地方都需要发电，尤其是在人口稠密地区附近。

当您考虑比特币的能源使用时，这非常有趣。 来自剑桥替代金融中心的新数据证实了我们早就知道的事情：比特币算力集中在中国，主要集中在新疆、四川和内蒙古等省份。 剑桥研究人员通过与矿池合作，基于IP分析发现了大量活跃矿工的地理位置，从而获得新的数据，让我们对比特币的能源消耗结构有了新的认识。

要点是四川省（在采矿能力方面仅次于新疆）在过去十年中以其过剩的水力发电设施而闻名。 四川的水电装机容量是其电网支持能力的两倍，导致大量弃水。 大坝只能以蓄水的形式储存一定量的势能。 多余的能量被用来开采比特币，这是一个公开的秘密。 如果您所在地区的电力成本为零，并且您无法将其出售给其他地方，那么拥有这些全球能源买家应该是幸运的。

历史上，其他大宗商品也被用作能源出口，有效缓解了全球能源市场的波动。 在比特币出现之前，铝就扮演了这个角色。 炼铝成本的很大一部分是冶炼铝矿石所消耗的电力成本。 冰岛拥有丰富的水能和地热能，因此在炼铝行业具有天然优势。 来自澳大利亚和中国的矿石在冰岛冶炼，最终运回中国用于建筑。

一位冰岛经济学家曾说过，冰岛从铝中出口能源。 现在冰岛希望复制这种出口模式进行数据存储。 这就是为什么冶炼厂位于电力丰富且有盈余的地区。 今天，许多冶炼厂都开始了比特币的挖矿业务，历史总是相似的。

综上所述，比特币消耗的大量能源是过剩的水资源； 如果没有比特币挖矿，这些能源将用于炼铝或直接浪费掉。

我最喜欢的思考方式是这样的：想象一张世界地形图，并以某个地区的电力成本作为参数来确定该地区的地形是山还是山谷。 比特币的诞生就像在这张 3D 地图上倒了一杯水——水会自然地汇集到山谷中比特币没有意义，形成一个平坦的表面。 既然比特币是电力的全球买家，拥有廉价电力的矿工当然会把电力“卖”给比特币。 这就是为什么许多石油钻探者（他们的生产产生大量废甲烷）对比特币开采产生了兴趣。 从气候变化的角度来看，效果实际上是积极的。 比特币挖矿在能源浪费或容量有限的地区如雨后春笋般涌现。

能源消费结构

批评者的另一个误解是，他们天真地将比特币的能源消耗等同于二氧化碳排放量。 关键在于用于发电的能源类型，因为不同的能源类型具有不同的碳排放量。 经常报道的学术文献通常假设能源结构在全球或一个国家内部是完全相同的。 莫拉等。 而 Krause 和 Tolayma 都计算了比特币的碳足迹并登上了头条新闻，但他们都天真地认为能源消耗可以与碳排放量直接相关。 虽然比特币挖矿集中在中国，但将中国的碳足迹应用于比特币挖矿并不合理。 上文提到，比特币挖矿使用的是相对环保的能源，比如四川的水电，只有考虑到这一点才能做出可靠的预测。

一点安慰

比特币安全支出不断变化的性质可能会让你更加乐观。 迄今为止，比特币发行量已达到总供应量的87%。 比特币的价格影响矿工是否参与挖矿，矿工共获得 170 亿美元的奖励（如果他们挖到后立即出售比特币）。 然而，以目前的价格计算，这些比特币的价值高达 1600 亿美元。

如果比特币的未来价值远高于当前价值（假设高出一个数量级），那么挖矿可以等同于打折购买。 通过数学运算挖取比特币产生的能量外部性很低，这与比特币挖矿算法中的偶然性有关。 也就是说，归根结底，比特币的能源消耗很可能会更低。 当比特币价格低时，挖矿消耗的能源消耗更少，对环境更友好。

众所周知，矿工的收入会逐渐减少。 在最近的第三次比特币减半之后，矿工将因开采每个区块而获得一半的奖励。 如果非要做一些预测的话，我认为比特币周期性的减半至少会抵消其币价长期升值的影响，比特币网络的安全性会得到维护，服务费的占比在矿工的收入必然会逐渐减少。 变得更大。

费用有一个自然的上限，这取决于交易者愿意为每笔交易支付多少。 如果手续费过高，用户会转投其他链，或者采用分层扩容的方案，只周期性地在底层链上结算，以节省手续费。 因此，媒体炒作的比特币反馈循环不太可能出现。 从长远来看，比特币的能源消耗是其安全支出的线性函数。 与其他设施一样，公众为区块空间付费的意愿最终将决定用于提供相应服务的资源量。

是不是真的值得吗？

尽管上面列出了反驳，但不可否认的是，比特币不仅消耗大量能源，而且还会产生二氧化碳形式的外部效应。 这个毋庸置疑。 比特币支持者经常面临的问题是，比特币对这些社会资源是否具有合法所有权？ 从根本上说，问题是用功利主义的逻辑来确定哪些行业有权消耗能源。 但实际上，没有人会这样想。 仅提及圣诞灯饰消耗的能源、Netflix 数据中心消耗的电力，甚至是用于分发无数一次性饭盒的能源，就足以让比特币反对者闭嘴。 显然，这仅仅是因为比特币的能源足迹很容易量化——而比特币恰好也是一些吵闹的知识分子厌恶的对象，并成为其攻击目标。

归根结底，只有一个问题：去国家化的合成货币商品是否有意义。 事实上，区块空间是一种付费服务，而这种费用受资源成本的影响。 人们适度购买的东西从定义上来说并不是浪费。 无论其他人对交易价值的主观看法如何，买家都会从中得到一些东西。 在讨论金本位制的“成本”时，同样的说法已多次提出比特币没有意义，并遭到同样的反驳。 但从根本上说，仍然有很多人对这些独立于银行系统的有形存款持积极评价，因此愿意参与比特币挖矿过程。 只要人们觉得比特币有价值，逻辑就会一样，区块空间拍卖就会继续。

不过，那些介意比特币能耗的人不必绝望，有一个解决方案。 需要做的就是说服比特币爱好者使用并认真对待替代结算媒介。 最好的方法是发明一个更安全、提供更强大的保证、更快的结算、更好的隐私、更能抵抗审查的系统，但不能使用工作量证明。 这样的系统太神奇了，我屏住呼吸。

CoinDesk 专栏作家 Nic Carter 是 Castle Island Ventures 的合伙人，也是区块链分析初创公司 Coin Metrics 的联合创始人。 Castle Island Ventures 是一家风险基金，专注于位于马萨诸塞州剑桥市的公共区块链项目。