亮点 | 比特币的耗电量和碳排放你了解多少？

文本开头

信息产业正在以一种大家都不知道的方式成为碳排放大户。

比特币挖矿很疯狂。 |medium 当今信息社会，手机、电脑等计算设备的运行伴随着大量的能源消耗。 随着4G、5G技术的发展，每天都有大量的内容从用户身上产生，并通过互联网存储在服务器中。 根据绿色和平和华北电力大学的报告，到2020年，全国数据中心的总能耗已超过2000亿千瓦，到2023年将超过2500亿千瓦时。

区块链可以被认为是记录比特币交易的公共账本。 | 密码学家

挖矿很像小学奥林匹克的内卷。 采矿的复杂性导致大量能源消耗

大型计算中心用于开采比特币，产生大量能源。 |Getty 如下图所示，根据《自然通讯》4 月 6 日一篇论文的报道，中国的矿场目前占全球比特币算力的 75% 以上。 如果没有政策干预，到2024年，中国比特币矿场的能源消耗将达到峰值约2965.9亿瓦时（超过全国数据中心的总能耗），产生1.305亿​​吨碳排放. 这一数值将超过菲律宾、捷克等国的碳排放量，足以跻身中国182个城市碳排放量前10名，跻身所有工业领域前十名。

比特币区块链上的算力分布。中国矿场占全球比特币算力的75%以上

比特币挖矿的碳排放足以跻身中国182个城市的前10名。 由于这部分能源消耗实际上并不生产产品，将严重影响我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。

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2021年比特币的全球用电量和碳足迹是多少？ E Small Data 国际能源小数据

据该网站统计，2021年比特币的碳足迹、耗电量、电子垃圾情况如下：

——碳足迹：9714万吨二氧化碳，与科威特相当。

- 耗电量：204.50 TWh，与泰国相当。

- 电子垃圾：28,450 吨，相当于荷兰的小型 IT 设备垃圾。

2021年单笔比特币交易足迹、耗电量和电子垃圾：

- 碳足迹：1036.30 千克二氧化碳，相当于 2,296,797 次 VISA 卡交易或 172,716 小时 Youtube 观看时间的碳足迹。

——用电量：2181.68千瓦时，相当于美国家庭74.78天的平均用电量。

- 电子垃圾：303.50 克，相当于 1.85 部 iPhone 12 或 0.62 部 iPad 的重量。

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比特币挖矿，正在产生惊人的碳排放量 比特币可能升至 50 万美元，该行业的碳排放量将超过墨西哥或巴西。 忠实的比特币粉丝并没有意识到比特币的未来笼罩着乌云。 如果比特币的价格如预期般飙升，该行业臭名昭著的碳排放量也会随之飙升。 该行业目前的碳排放量与希腊一样多，但未来的排放量将呈指数级增长，以与更大的工业国家相媲美。 简而言之，除非比特币尽可能地对环境友好，否则其内在的经济学决定了随着其价格飙升，它排放的二氧化碳吨数也会飙升。 目前，比特币爱好者的财富只能与比特币的碳污染同步增长。 比特币的碳足迹随价格波动 根据荷兰经济学家亚历克斯德弗里斯的说法，他的网站 Digiconomist 跟踪比特币的碳排放量：“'制造'比特币的成本最终将上升到与比特币价格持平。” 当然，这种“成本”包括矿业公司获得足够可观的资本回报，以便他们能够留在游戏中。假设到 2024 年圣诞节，即“减半年”，比特币的价格上涨到 100,000 美元。这个价格是两倍到今天，被每年发行量减少 50% 所抵消。到那时，该行业的总规模将扩大约 8%。因此，矿工排放的 CO2 将比现在多 8% 左右。甚至随着发达国家急于实现零净排放，比特币行业的排放量将略有恶化。德弗里斯估计，矿工成本的 60% 用于支付长期电费，其余用于资本支出、维护、管理费用和其他费用。因此，在三年或更长时间内，他们的总电费将达到 520 亿美元（占 860 亿美元总成本的 60%）。De Vries 估计整个网络的平均电力成本为每兆瓦时 40 美元. 鉴于此，该行业将使用 13 亿每年 lion 兆瓦时的电力（每兆瓦时 40 美元，或总计 520 亿美元）。 这大约是中国脱欧前峰值用电量 1.4 亿兆瓦时的九倍。 德弗里斯估计，比特币网络现在每消耗一兆瓦的电力就会排放 475 克二氧化碳。 如果这个公式成立，如果比特币涨到 50 万美元，这个行业每年将排放 6.17 亿吨碳。 这个数量比澳大利亚的碳排放量多56%，比巴西多40%，比南非多40%，比墨西哥多33%。 比特币挖矿的年排放量将比英国的 3.52 亿吨高出 70%。 其污染水平将接近德国的 6.96 亿吨。 美国现在每年排放 49.21 亿吨。 以 500,000 美元的比特币价格计算，全球比特币行业的二氧化碳排放量将达到美国的 12%，这令人难以置信，而美国的二氧化碳排放量为美国 1.4 亿个家庭供暖和供冷的伟大工业引擎提供动力。 （财富中文网）

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比特币挖矿每年消耗 149 太瓦时：加密货币是可持续解决方案还是气候灾难？

华夏气候 华夏气候

2018年5月25日，全球比特币挖矿耗电量1.88亿千瓦时，相当于全年耗电量688.1亿千瓦时，是2017年5月（115.7亿千瓦时）耗电量水平的6倍。 全球比特币挖矿总用电量相当于一个捷克国家，占全球用电量的0.31%。 平均每笔比特币交易消耗968度电，相当于美国32户家庭一天的用电量。 为什么比特币挖矿耗电比一个国家还多？ 比特币年均能耗已超过瑞典，居世界第27位。 比特币为何成为“电老虎”？ 挖矿耗电量是多少？

马斯克在社交媒体上宣布：“特斯拉已经停止使用比特币购买汽车。我们担心比特币的开采和交易会导致化石燃料的消耗量迅速增加，尤其是煤炭。煤炭是所有化石燃料排放中影响最严重的。 是的。” “我仍然相信加密货币，但这并不能证明大量使用化石燃料，尤其是煤炭是合理的。”

美国财长耶伦曾在《纽约时报》的在线活动中表示，使用比特币进行交易是一种“极其低效的方式”，处理这些交易所消耗的能源是惊人的。

欧洲中央银行还将加密资产的“不成比例的高碳足迹（即标的资产造成的温室气体排放总量）”确定为“令人担忧的原因”。

与此同时，中国开始清算矿业项目。

比特币挖矿能耗一直被诟病，它的耗电量到底有多高？

据都柏林三一大学教授布赖恩·卢西 (Brian Lucey) 称，仅比特币一项就消耗相当于一个中等欧洲国家的电力。

他甚至惊讶地说：用电规模惊人。 这是一个肮脏的行业。 这是一种肮脏的货币。

更具体地说，剑桥大学比特币用电量指数的最新数据显示，比特币挖矿的年用电量估计为 133.68 太瓦时（1 太瓦时为 10 亿千瓦时）。 这个数字已经超过了瑞典的用电量，在世界用电量中排名第27位。

如果按照上限计算，比特币挖矿年耗电量可能达到500太瓦时，远高于英国每年约300太瓦时和法国近450太瓦时的耗电量。

关于比特币的耗电量，中国信通院也给出了币界更直观易懂的例子：

以市面上低功耗的蚂蚁s9矿机为例，其算力为13.5t，功耗为1400w；

矿机24小时运行时：1.4千瓦*24=33.6度。

市面上高功耗机器Whatsmart m3：算力11.5t，功耗2150w；

单机24小时运行耗电量：2.15千瓦*24=51.6度。

全球比特币挖矿年用电量约为149.37 TWh

根据剑桥大学另类金融研究中心的研究，截至 2021 年 5 月 10 日，全球比特币挖矿年用电量约为 149.37 太瓦时。 这个数字已经超过了马来西亚、乌克兰和瑞典的用电量，与用电量排名第25位的越南非常接近。

全球比特币挖矿的年耗电量在不断增加，未来这一数字将变得更加惊人。 一位矿主表示，他的中型矿场配备了 5000 台蚂蚁 S9 矿机，光是机柜一个小时就耗电 6500 度电。

当然，挖矿不仅消耗大量电力，还会加剧二氧化碳的排放。 据发表在《自然气候变化》杂志上的研究人员称，去年采矿业产生了 6900 万吨二氧化碳，占全球排放量的 1%。

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Nature Communications：比特币的碳影响

碳穿越

图 1 | BBCE建模流程图

系统动力学Vensim软件可以参考：

分析结论

研究人员发现，根据BBCE模型的基准模拟，中国比特币行业的年化能耗将在2024年达到峰值296.59太瓦时，超过意大利和沙特阿拉伯的总能耗水平，在2016年的所有国家中排名第12位. 相应地，比特币运营产生的碳排放量将在 2024 年达到每年 1.305 亿公吨的峰值。在国际上，这一排放量超过了 cia.gov 在没有任何政策的基线情景中报告的捷克共和国和卡塔尔 2016 年温室气体排放量的总和干涉。 在国内，比特币挖矿排放量将跻身中国182个地级市和42个主要工业行业的前10位，约占中国发电排放量的5.41%（ceads.net）。

此外，根据BBCE模型，比特币行业单位GDP碳排放最高可达10.77千克/美元。 通过情景分析，我们发现一些碳排放政策，如碳税，对于比特币行业的碳减排效果相对较差。 相反，比特币矿工的现场监管政策会导致挖矿活动的能源消耗结构发生变化，可以为比特币区块链运营的碳排放提供有效的负反馈。

图 2 | 比特币区块链上的矿池分布。 截至 2020 年 4 月，中国占全球比特币区块链业务的 75% 以上。 中国的一些农村地区被认为是比特币挖矿的理想目的地，主要是因为电力更便宜，而且有大量未开发的土地可供矿池建设。

挖矿统计数据来自

表 1 | 比特币区块链的政策情景。 基线 (BM) 情景是每个政策因素的基线和当前情景，表明比特币行业在最小的政策干预下继续运行。 在基准情景中，假设市场准入率为 100%，这意味着所有高效且盈利的比特币矿工都可以在中国运营。 根据比特币矿工的实际区域统计，我们假设基线情景中 40% 的矿工位于以煤炭为主的地区。 此外，如果比特币行业单位GDP碳排放量大于2，将征收惩罚性碳税。 其他三个案例，出于节能减排的考虑，对不同比特币挖矿程序的政策进行了调整。 尤其：

市场准入（MA）场景下，在比特币挖矿和交易子系统中，效率的市场准入标准加倍，禁止低效盈利的矿工进入中国比特币市场，政策制定者被迫用高效的方式维护比特币区块链的网络稳定性。

在 Site Regulation (SR) 场景中，建议煤矿区的比特币矿工搬迁到水资源丰富的地区，以利用该地区由于雨季等因素导致的能源使用成本相对较低，这导致在这种情况下，只有 20% 的矿工留在以煤炭为主的地区。

在碳税（CT）场景中，碳税提高到初始值的两倍，以对比特币区块链上的高碳排放实施更严格的惩罚。

图 3 | 年度情景模拟结果的估计。 通过2021-2029年BBCE建模的月度模拟结果，得出中国比特币运营的年化能耗（a）和碳排放流量（b）的估算值。 a、b中的蓝、红、黄、绿条分别代表BM、SR、CT、MA情景下中国比特币行业年能耗流量和碳排放流量。 根据双尾 t 检验计算的 95% 置信区间，每个数据表示为平均结构方程 (p < 0:05)。 n = 204 次排放观察。

图 4 | 比特币行业能源消耗和碳排放量对比。 在图4中，比特币行业的能源消耗峰值和碳排放量与其他国家的国家级排放量以及中国国内城市和工业部门的排放量进行了比较。 全国范围内的年度能源消耗量和排名(a)来自cia.gov，全国范围内的碳排放量和排名(b)来自全球碳地图(Global Carbon Map)。 中国城市 (c) 和工业部门 (d) 的碳排放来自中国排放账户和数据集 ()。 由于部分数据库数据未公布或缺失，上述能耗和碳排放数据均为2016年水平。

资料来源：气候变化经济学

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开采一个比特币需要多少电？国际能源研究中心

提及“比特币”

你首先想到的是什么？

上下，上下，上下……

前一段时间

微博热度依旧

#比特币市值超越Facebook#

一个星期后

微博上的热门话题变成了

#比特币跌破 48,000 美元#

在资本市场

相信对于大多数普通人来说

他们都是抱着好奇态度的围观者

一个比特币值多少钱？

在比特币疯狂反弹的最高点

在许多城市

一比特币（64,000 美元）= 房子的首付！

你渴望比特币吗？

那我们一起去挖矿吧！

慢慢来

这个采矿

不是开着挖掘机跑进山里挖

是用电子计算设备计算出来的！

我们甚至可以说

电脑在手，即刻开始挖矿

听起来很简单？

今天，小编就为大家详细说说

什么是“挖矿”？

挖矿通俗的理解相当于解一个非常复杂的方程，每解出一个合格的解挖比特币1t收益，就可以获得比特币奖励

早期获得比特币非常容易，但发展到今天却异常艰难。 这是因为生成的比特币总量是恒定的。

蛋糕这么大，吃货越多，大家吃蛋糕的成本就越高

“挖矿”的成本是多少？

挖矿的主要成本分为两部分。 一是硬件，二是电费。 挖矿常用设备。 矿机一般可以使用5到10年，而功耗是持续的。

这两部分成本都与“算力”有关。 顾名思义，计算能力就是电子设备的计算能力。 个人算力占全网总算力的比例越大，你能得到的比特币就越多，但同时算力也越大。 功率也意味着更多的硬件和更高的功耗这种竞争性的挖矿模型将硬件和电力成本推向了顶峰

开采一个比特币需要多少钱？

根据BTC.com 3月4日相关数据

每T算力每天的比特币收益仅为0.00000579。 一年内要挖一个，需要1/0.00000579/365=473.182T算力。 以一款热门矿机S17为例。

它的算力是53T？ 算八九个单位就够了！ 但！ 其官方售价高达17500元，473.182T算力约8.93台，硬件成本8.93*17500=156275元！

硬件以外的功耗也是挖矿的成本。 S17矿机平均额定功率为2385瓦，每小时每吨耗电量为0.045度。 数学很好。 小编为大家算了算。 挖出一个比特币需要一年的时间。 473.182T*0.045*24*365=186528.344千瓦时

一个普通的四口之家每年的用电量约为5000千瓦时，也就是说挖出一个比特币的电量足够一个四口之家用电37年……

比特币应该怎么花？

2010 年 5 月 21 日

一位美国程序员用 10,000 个比特币换了两个披萨。 两个比萨饼售价 30 美元，一个比萨饼只需 0.003 美元。 这也是比特币首次用于购买实物。 如今，国外很多商家已经开始支持比特币支付，包括特斯拉也计划接受比特币进行购车。 值得一提的是，在比特币价格突破64000美元之后，一个比特币就足以把车开回家了。 虽然挖矿看起来是一种方便快捷的赚钱方式，但是我还是想用家里的电脑来挖矿。 我的可以吗？

在这里，小编也给大家简单计算一下挖比特币1t收益，家用电脑的算力普遍低于100K（计算算力单位换算1T≈1000G≈1000000M≈1000000000K），大约只有专业矿机的十分之一，仅全网总算力的万亿。 二分之一的难度可想而知。 此外，电脑设备损耗、飓风电费、噪音和热量都是业余挖矿玩家难以解决的问题。 所以挖矿有风险，入坑需谨慎！

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我国比特币的能源消耗可能在哪一年达到峰值？

E Small Data 国际能源小数据

研究人员发现，根据BBCE模型的基准模拟，中国比特币行业的年化能耗将在2024年达到峰值296.59太瓦时，超过意大利和沙特阿拉伯的总能耗水平，在2016年的所有国家中排名第12位. 相应地，比特币运营产生的碳排放流量将在 2024 年达到每年 1.305 亿公吨的峰值。

在国际上，这一排放量超过了 cia.gov 在没有任何政策干预的基线情景中报告的捷克共和国和卡塔尔 2016 年温室气体排放量的总和。 在国内，比特币挖矿排放量将跻身中国182个地级市和42个主要工业行业的前10位，约占中国发电排放量的5.41%（ceads.net）。

此外，根据BBCE模型，比特币行业单位GDP碳排放最高可达10.77千克/美元。 通过情景分析，我们发现一些碳排放政策，如碳税，对于比特币行业的碳减排效果相对较差。 相反，比特币矿工的现场监管政策会导致挖矿活动的能源消耗结构发生变化，可以为比特币区块链运营的碳排放提供有效的负反馈。

资料来源：CCE 气候变化经济学 2021-07-10

原标题：《自然通讯》：比特币的碳影响

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