比特币消耗量超过巴基斯坦——加密货币能否实现可持续发展？

自2009年推出以来，比特币经常受到关于其大量用电以支持其网络的严格审查。这种用电量通常与一些国家的电力消耗进行比较，这些国家的电力消耗似乎随着比特币的持续成功而不断增长。

Digiconomist 定期计算比特币能源消耗指数。它估算比特币网络每年消耗128.3太瓦时的电力，等同于巴基斯坦（人口2.3亿）的年度用电量。当然，这个比喻非常直观。不幸的是，第二大加密货币以太坊的用电量也不遑多让。

目前，估算用于支持以太坊区块链的年电力消耗为83.89太瓦时，等同于芬兰的年度用电量。在比特币和以太坊之间，总电力消耗超过200太瓦时，约占全球总用电量的0.3%。有了这些数据，不难理解为何许多群体，尤其是千禧一代和Z世代，对加密货币的潜在环境破坏表现出强烈反对，他们对此反应非常负面。

本文将探讨为何某些加密货币消耗如此大量的电力，加密货币市场如何在减少碳足迹方面不断演变，以及加密货币是否有可能变得完全可持续——实现金融科技行业其他组成部分的目标之一。

为什么某些加密货币会消耗如此多的电力？

要理解如此高的用电量，首先需要了解比特币、其技术，或许更重要的是其理念。比特币为许多早期加密货币树立了模板，从一开始就被设计成一套新的全球金融轨道，旨在颠覆现有的银行体系。比特币白皮书的摘要最能概括比特币的潜力。

“一种纯粹的点对点电子现金版本，将允许在线支付直接从一方发送到另一方，而无需经过金融机构。” 比特币白皮书摘要

比特币最初设计的巧妙之处，也代表了其环境上的弱点，源于其点对点网络结构的运作。无需深入技术细节，这个网络结构由“矿工”组成，他们的主要角色是为网络提供安全保障，同时验证网络上的所有交易。为此，矿工必须解决一个极其复杂的密码学难题——因此得名“加密货币”。网络的巧妙之处在于，随着加入的矿工越多，难题变得越难，反之亦然。

所有矿工在网络上相互竞争，争夺解决难题的资格，一旦成功，将获得6.25个比特币的奖励。这一切都取决于计算能力的总量——即谁能最快解决难题。这需要矿工拥有大量计算机，试图找到相同的解决方案，而每十分钟就会出现一个不同的难题。这整个加密货币挖矿过程被称为“工作量证明”。

为了理解全球矿工的运营规模，可以观看一段YouTube视频，带你进入位于德克萨斯州的最大矿场之一。里面有超过1000英尺长的仓库，满是矿机。这是一个庞大的产业，也极大地消耗电力。

加密货币挖矿的经济学

加密货币矿工的核心成本是电费。据估算，约90%到95%的挖矿总成本来自电力。这不仅用于供电，还用于保持矿机的冷却。因此，所有矿工都非常关注每千瓦时电力的成本。

历史上，最便宜的电力来自中国，当时中国高度依赖化石燃料。然而，2021年中国正式禁止加密货币挖矿，迫使矿工转向其他地区。这些地区包括哈萨克斯坦、冰岛和加拿大，那里较低的气温减少了冷却矿机所需的电力。这也促使矿工考虑使用更便宜的能源形式，如地热能或其他可再生能源。

可持续能源在加密挖矿中的应用

由于电力成本占据主要地位，矿工往往是任何形式可再生能源的早期采用者。随着技术创新推动可再生能源价格持续下降，矿工也开始大量转向使用可再生能源。根据比特币挖矿委员会2022年第一季度的报告，58%的加密挖矿能源来自可再生能源。这在全球各行业中属于最高水平之一，且随着成本的进一步降低，这一比例有望继续增长。同样，小型矿工也更容易利用可再生能源生产商的灵活性。

使用可再生能源的一个主要优势是，矿工可以利用可再生能源产生的剩余电力，即使在间歇性供电的情况下。例如，许多太阳能发电场在白天产生的剩余电力，主电网无法全部吸收，因为当时没有足够的用户购买能源。如果没有高容量的电池存储，这些能源就会被浪费。比特币矿工可以为可再生能源生产商提供一种灵活的方式，以优化其产出。

此外，还有另一种趋势正在帮助减少加密货币的碳足迹——即向“权益证明”（Proof of Stake）技术的转变。

权益证明的兴起趋势

权益证明（Proof of Stake）及类似结构（如委托权益证明，proof of delegation）改变了加密货币的创建方式。无需深入技术细节，简单来说，不再依赖庞大的矿机仓库解决难题，而是由持币者“质押”他们拥有的加密货币。投资者将其加密货币锁定一段时间，以获得成为验证者的资格。基本上，_质押者_也为区块链提供安全保障，确认交易。

这样一来，不再需要工作量证明来实现区块链的安全。实际上，许多新型区块链（如Algorand和Solana等）都围绕这些新方法设计网络，而较早的工作量证明加密货币也逐渐转向权益证明。目前，全球大约只剩下100个左右的工作量证明加密货币。比特币和以太坊是其中的代表，尽管以太坊目前正过渡到权益证明，这将使其碳足迹预计下降99%。比特币未来在可预见的时间内没有计划转向权益证明，纯粹主义者（称为最大化者）认为，真正去中心化、任何人都能加入的网络可以消除中心化的银行体系，建立一个社区驱动的去中心化网络。只有时间能证明，外部压力是否会促使他们改变想法。

结论

加密货币历来并不环保，但多年来，我们已经看到从高能耗的工作量证明逐步转向更环保的权益证明等结构的演变。

比特币虽然因其巨大的碳足迹受到批评，但它在采用可再生能源方面做出了巨大努力——这不仅仅是出于生态角度，更是出于经济考虑，因为其成本结构中约90%是电费。值得一提的是，使用58%可再生能源支持比特币网络，使其逐渐被认为是全球最环保的行业之一，尤其是在可持续能源的利用方面。

未来的趋势无疑是加密货币变得更加可持续和环保，也许在未来某个时间点，比特币也会朝这个方向发展——可能是由于市场压力的增加，或者在能源消耗接近欧盟规模时受到某些外部监管的影响。