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网络能源消耗过大的严格审查。这种使用情况通常与某些国家的电力消耗新闻相提并论，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，或相当于巴基斯坦（人口2.3亿）每年的用电量。当然，这个视觉比喻意义深远。不幸的是，第二大加密货币以太坊也不遑多让。

目前，估算每年用于支持以太坊区块链的电力为83.89太瓦时，或相当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，约占全球总电力消耗的0.3%。有了这些数据，不难理解，许多群体对加密货币，尤其是千禧一代和Z世代，产生了反弹，他们对潜在的环境能源滥用反应非常负面。

在本文中，我们将探讨为什么某些加密货币消耗如此多的电力，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？

为了理解这种大量的电力使用，我们首先需要更深入了解比特币、其技术，或许更重要的是，它的理念。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系统。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，来自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_。这个网络的巧妙之处在于，随着矿工加入，难题变得越来越难，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，一旦解决，就会获得6.25个比特币的奖励。决定哪个矿工解决难题的，是计算能力的总量。这需要竞争的矿工拥有一排排的计算机，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。整个加密挖矿过程被称为_工作量证明_。

为了理解全球范围内矿工的庞大操作规模，可以看看这个YouTube视频，带你进入位于德克萨斯州的最大全球矿场之一。里面有长达1000英尺的仓库，里面满是基于计算机的挖矿设备。这是一个庞大的产业——也是对电力网的巨大消耗。

加密货币挖矿的经济学

加密货币矿工的核心成本是电力。据估算，约90%到95%的加密挖矿总成本来自电力。这不仅用于为计算机阵列供电，还用于保持设备的冷却。因此，所有加密矿工都格外关注的指标是每千瓦时电力的成本。

历史上，电力最便宜的地方是中国，那里严重依赖化石燃料。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。这使矿工们前往气候更寒冷的地方，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。这也激励流亡矿工寻找更便宜的电力来源，比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，加密矿工往往是任何形式可再生电力的早期采用者。随着技术创新推动可再生能源价格持续下降，矿工们也开始显著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资源。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，并且随着成本的进一步下降，这一比例还会增加。同样，较小的矿工也具有利用可再生能源生产者所需的灵活性。

使用可再生能源的一个主要好处是，矿工可以利用可再生能源产生的剩余电力，即使在间歇性水平上。例如，许多太阳能电站在白天会产生剩余电力，而主电网无法全部吸收，因为当时没有客户购买能源。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者提供一种灵活的选择，以优化其输出。

还有另一种趋势也在帮助减少全球加密货币的碳足迹——那就是向_权益证明_（Proof of Stake）技术的转变。

权益证明的增长趋势

权益证明和其他类似结构，如_委托证明_（Proof of Delegation），改变了加密货币的创建方式。再次强调，不深入技术细节，取而代之的是，矿工不再需要拥有庞大的计算机挖矿设备来解决难题，而是“质押”他们拥有的加密货币。加密货币投资者会在一定时间内锁定他们的币，以获得成为网络验证者的机会。基本上，_质押者_也为区块链提供安全保障，确认交易。

通过这种方式，不再需要工作量证明来实现区块链的安全。实际上，许多较新的区块链，如Algorand和Solana，都是围绕这些新方法设计的，而一些较早的工作量证明加密货币也已转向权益证明。实际上，剩下的工作量证明加密货币只有大约100个左右。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，尽管以太坊目前正过渡到权益证明，这将使其碳足迹预计下降99%。比特币则没有计划在可预见的未来转向权益证明，纯粹主义者(称为极端分子)，他们认为一个真正去中心化、任何人都可以加入的网络，能去除中心化的银行系统，必须依靠社区基础的去中心化网络。只有时间会证明，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，我们已经看到从能源密集型的工作量证明逐步转向更环保的权益证明等结构。

比特币，虽然因其过度的碳足迹受到合理批评，但已做出巨大努力，采用可再生能源——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。话虽如此，随着58%的比特币网络由可再生能源供电，越来越被认为是全球最环保的行业之一，在可持续能源的使用方面表现突出。

趋势无疑是朝着加密货币变得可持续和环保的方向发展，谁知道呢，也许未来比特币会走上同样的道路——也许是由于市场压力的增加，或者在某些外部监管下，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，也是《Down the RabbitHole》一书的作者，这本书用通俗英语讲述区块链，是一位关于区块链战略应用的国际主题演讲者，并且对可持续发展充满热情。