比特币消耗的能源超过巴基斯坦——加密货币能否实现可持续发展？

自2009年推出以来，比特币因其网络对电力的重度使用而受到严厉审查。此使用量通常与某些国家引人注目的电力消耗进行比较，这似乎随着比特币的持续成功而增长。

Digiconomist定期计算比特币能源消耗指数。它估计比特币网络每年消耗128.3太瓦时的电力，或相当于巴基斯坦（人口2.3亿）的年电力使用量。当然，这一视觉隐喻意义深远。不幸的是，第二大加密货币以太坊也紧随其后。

目前，估计为以太坊区块链供电的年电力使用量为83.89太瓦时，或相当于芬兰的年使用量。在比特币和以太坊之间，总电力消耗超过200太瓦时，约占全球电力消费的0.3%。因此，许多人对加密货币的反弹并不奇怪，尤其是千禧一代和Z世代，他们中的许多人对潜在的环境电力滥用反应非常消极。

在本文中，我们将探讨为什么某些加密货币使用如此多的电力，加密货币市场如何发展以减少其碳足迹，以及加密货币是否能够实现完全可持续——以满足金融科技行业其他组成部分的一个目标。

为什么某些加密货币使用如此多的电力？

要理解重度电力使用，我们首先需要更深入地了解比特币及其技术，或许更重要的是其哲学。比特币为许多早期加密货币设定了模板，并且从一开始就被设计为一套新的全球金融轨道，以破坏现有的银行系统。比特币白皮书的摘要最佳地总结了比特币的潜力。

“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，而无需通过金融机构。”比特币白皮书摘要

比特币初始设计的聪明之处，亦代表了其环境弱点，源于其点对点网络结构的运作。无需深入技术细节，该网络结构由_矿工_组成，他们的主要角色是为网络提供安全性，同时验证网络上的所有交易。为了做到这一点，矿工必须解决一个极其复杂的密码学难题——因此有了_加密货币_这一术语。网络的聪明之处在于，随着越来越多的矿工加入网络，难题变得越来越难，反之亦然。

网络上的所有矿工彼此竞争以解决这个难题，一旦解决，便会获得6.25比特币。决定哪个矿工解决难题的，正是计算能力的巨大差异。这要求竞争的矿工拥有大量的计算机，这些计算机都在尝试寻找同一个难题的解决方案，而这个难题每十分钟重复一次。整个加密挖矿过程被称为_工作量证明_。

为了理解全球加密矿工的运营规模，只需查看这段YouTube视频，它带你走进位于德克萨斯州的全球最大加密矿工之一。在里面，有超过1000英尺长的仓库，里面满是计算机挖矿设备。这是一个大生意——也是对电网的巨大消耗。

加密挖矿的经济学

加密矿工的核心成本领域是电力。估计加密挖矿的总成本中有90%至95%来自电力。这不仅是为了为计算机群提供电力，还为了在操作时保持其冷却。因此，所有加密矿工关注的关键指标是每千瓦时电力的成本。

历史上，电力成本最低的地方是中国，但中国非常依赖化石燃料。然而，在2021年，中国正式禁止加密货币挖矿，迫使矿工寻找其他地方。这使得矿工们转向气候更冷的地方，如哈萨克斯坦、冰岛和加拿大，较低的温度减少了冷却挖矿设备所需的电力。这也促使流亡矿工考虑使用更便宜的电力形式，如地热能或其他可再生能源。

加密挖矿中可再生能源的使用

由于电力是主要成本，加密矿工往往是任何形式可再生电力的早期采用者。随着可再生能源价格通过技术创新不断下降，矿工们显著转向可再生能源。根据比特币挖矿委员会2022年第一季度的报告，58%的加密挖矿所用能源现在来自可再生来源。这代表了全球任何行业中可再生能源渗透率最高的水平之一，随着成本进一步下降，这一比例预计将继续增加。同时，小型矿工具有可再生能源生产者所需的灵活性。

矿工使用可再生能源的一个主要好处是，矿工可以利用可再生来源产生的剩余能量，即使在间歇性水平。例如，许多太阳能发电厂在白天产生的剩余能量，主电网无法接受，因为此时没有客户购买电力。如果没有高水平的电池存储，这些能量将被浪费。比特币矿工可以为可再生能源生产者提供一个灵活的选择，以优化他们的产出。

还有另一个效应也在帮助减少全球加密货币的碳足迹——那就是加密货币创造技术的转变，转向所谓的_权益证明_。

向权益证明的趋势增长

权益证明和其他类似结构，如_委托证明_，改变了加密货币的创造方式。同样，不深入技术细节，与其说是大型仓库里的计算机挖矿设备在解决难题，不如说各方“质押”他们拥有的加密货币。加密货币投资者将他们的加密货币锁定一段时间，以获得成为网络验证者的机会。从本质上讲，_质押者_也为区块链提供安全性，确认交易。

通过这种方式，工作量证明不再是确保区块链安全的必要条件。实际上，大多数较新的区块链，如Algorand和Solana等，都是围绕这些新方法设计的，而许多较老的工作量证明加密货币也演变成了权益证明。实际上，目前仅剩约100种工作量证明的加密货币。然而，两个主要的加密货币，比特币和以太坊，仍然采用工作量证明，尽管以太坊目前正在过渡到权益证明，这将使其碳足迹预计减少99%。然而，比特币在可预见的未来没有计划转向权益证明，纯粹主义者（称为极端主义者）认为，真正去中心化的网络可以让任何人加入，从而去除集中化的银行系统，并需要一个基于社区的去中心化网络。只有时间能证明更广泛的压力是否会改变他们的想法。

结论

加密货币在历史上并不环保，但随着时间的推移，我们已经看到从非常耗能的工作量证明向更环保的结构，如权益证明，的转变。

尽管比特币因其过高的碳足迹而受到合理的批评，但它在拥抱可再生能源方面作出了非常强烈的努力——这不仅仅是出于生态的考虑，更是出于经济的考虑，因为其成本基础中约90%是电力成本。也就是说，58%的可再生电力为比特币网络供电，它在全球范围内越来越被视为使用可持续能源的最环保行业之一。

这一趋势无疑是加密货币走向可持续和环保，谁知道在未来的某个时刻，比特币可能也会走上这条道路——也许是通过市场压力的增加，或确实是某种外部监管，当其能源消耗接近欧盟的规模时。

关于作者

Tim Lea是一位战略内容创作者和《兔子洞下的旅程》一书的作者，该书以简单的语言介绍区块链，还是关于区块链战略应用的国际主题演讲者，并对可持续性充满热情。