疯狂比特币：一颗能源炸弹？

出品｜虎嗅ESG组

作者｜陈玉立

头图｜视觉中国

本文是#ESG进步观察#系列第104篇文章，关键词：加密货币

特朗普当选两周后，比特币价格距离10万美元仅一步之遥。

人们很难想象，在2011年仅仅9块人民币一枚的虚拟货币，在经过13年4次“减半”之后，价格总共翻了近8万倍。

近几日，比特币价格甚至能在美股普跌的情形下走出独立行情、逆势暴涨，惊呆一众投资者。

行业人士普遍认为，比特币短期内价格迅速攀升与特朗普胜选强相关，理由是特朗普在胜选前对加密行业承诺的三板斧：

将美国政府所持有的比特币纳入国家战略储备，希望将其作为国家经济的重要组成部分，并明确表示“永远不要卖掉比特币”； 2.承诺解雇现任美国证券交易委员会（SEC）主席，加速制定对加密货币友好的法规，同时暂停央行数字货币（CBDC）的发展，CBDC曾一度被视为去中心化虚拟货币的“大敌”； 3.提出加强美国比特币挖矿和相关产业的支持，以确保技术和金融创新领先，避免中国等国家在该领域主导。

而从长远来看，一位加密从业者向虎嗅表示，比特币去中心化、总量固定、可追溯的特性使它具备了极强的抗通胀属性，在法币不断贬值的宏观环境下价值将持续放大。

回顾比特币过去一年的历史，其经历了ETF通过并开放交易、第四次减半、特朗普胜选等多重利好事件。如今的比特币似乎已经摘掉了“骗局”的帽子，在美国总统笃定的支持下成为令各大银行及科技巨头垂涎的“香饽饽”。

但在其高昂的价格背后，却藏着一颗“能源炸弹”——更高昂的价格刺激了更多的比特币挖矿活动，从而大大增加了电力消耗，这对全球气候问题带来极大的挑战。

为何比特币价格越高，挖矿电力消耗就越大？加密行业在全球的发展又是如何影响能源消耗的？

算力的隐喻

为什么比特币不是“空气”？其信徒会告诉你，比特币坚不可摧的价值性源于其能源（算力）消耗。

矿机服务商老黄（化名）告诉虎嗅：“矿工购买矿机，通电连接矿池，矿机就能自行“挖矿”产出比特币。矿工会从专业矿机厂商购买挖矿设备，矿机本质上是针对特定算法优化设计的服务器设备。”

主流的比特币挖矿模式是通过专用的“矿机”设备参与比特币网络的加密计算。矿工们共同对交易账本进行哈希运算，当某台矿机成功计算出符合网络难度要求的哈希值时，会将结果广播至整个网络，并在网络验证通过后，矿机将获得“区块奖励”和“交易手续费”作为收入。

“矿机的能效比不同，挖1个BTC所消耗的电量也不一样，蚂蚁S21是本周期相对主流的挖矿设备。以目前（2024年11月）的挖矿难度来说，比特大陆的蚂蚁S21矿机每个月理论上可以挖出0.00384个BTC。由此计算，挖1个BTC共需要260台S21矿机开机一个月，而每台S21每个月（30天）大约消耗2520度电，260台矿机的电量消耗则为65.5万度电。”

照此估算，挖一个比特币的电量消耗可以满足数千户家庭一个月的用电需求。

但是矿工手上即便有矿机，也还需要通过“矿池”提高获得区块奖励的概率。

老黄表示，由于比特比网络算力的体量已经非常的庞大，大部分矿工手上的算力在整个网络当中也只是其中非常渺小的一部分。如果矿工之间不加入“矿池”参与挖矿，可能连续开机数年也无法成功获得1次区块奖励。

这就是为什么小矿工乃至挖矿企业需要矿池、甚至自建矿池的根本原因。

自中国2021年禁止虚拟货币“挖矿”以来，美国已取代中国成为最大的比特币挖矿国家，约占全球比特币挖矿活动的38%左右。

据剑桥比特币电力消费指数（CBECI）估算，2023 年与比特币挖矿相关的全球用电量在 67 TWh 至 240 TWh 之间。据国际能源署估计，2023年全球电力消耗为27400 TWh。因此，2023年用以比特币挖矿的电力约占全球电力需求的0.2%至0.9%，这大约与希腊或澳大利亚一年总的用电量相同。

经ESG分析师、投资人Daniel Batten研究发现，经历数年的清洁能源发展后，用以比特币挖矿的能源中依然有近50%为传统化石能源。在美国的某些州，加密货币公司收购燃煤厂用以挖矿活动并不稀奇。

例如在2021年7月，Stronghold Digital Mining向美国证券交易委员会提交了一份报告，披露了其在宾夕法尼亚州购买三座总容量为300兆瓦的废气燃煤发电厂的计划。而燃烧废煤用以加密货币挖矿是对空气造成最严重污染的方式之一，燃烧后的混合物会排放数百吨二氧化硫、氮氧化物和其他空气污染物。

为何矿企普遍愿意选择在美国发展？其对于加密货币的开放态度或许是关键原因。

老黄认为，比特币挖矿对电力能源的需求非常大，如果矿工在初期无法获得廉价、稳定的电力资源，则后期会持续面临极大的亏损风险。

另外，比特币矿场的投资是一笔至少4年的长期投资，所以还需要在一个政策合规、政局稳定、能源供应稳定、自然灾害较少发生的地方进行。

笔者曾在《特朗普杀死ESG？》一文中分析，特朗普胜选后有较大可能放松环境法规，减少对石油、天然气和煤炭公司的监管，联系其对加密行业的支持态度以及目前比特币的价格趋势来看，未来比特币挖矿活动极可能迅速增长，而其对应的能源消耗也将快速扩张。

尤其在比特币进入新的减半周期之后，其挖矿成本又将翻倍，叠加全球经济形势、投资者需求对其价格的影响，届时挖一枚比特币所需要的能耗将难以估算。

加密扩张，要挖的不止比特币

无疑，加密货币行业目前正处于“牛市”之中。11月22日，据CoinGecko数据显示加密货币总市值正处于新高区间，报3.45万亿美元，比2021年11月的顶峰3.069万亿美元高出15%。

2024年，全球已有超过9000种加密货币处于活跃状态。这些数字货币可以划分不同的类别，包括去中心化金融（DeFi）代币、矿币、稳定币、隐私币、游戏金融（GameFi）代币以及中央银行数字货币（CBDC）等。

一位加密行业人士表示，通常所说的“矿币”是指采用工作量证明（PoW）共识机制的加密货币，需要通过专用硬件设备进行计算解决加密账本问题来获取，POW项目数量众多，几乎每天都有新的POW项目诞生，也不断有POW项目消亡，综合排名前100的币种看，目前有6个是通过PoW机制挖矿获得的，除开比特币以外，其他币种用以挖矿的电量也不小。

据纽约时报报道，在加密矿企扎堆的德克萨斯州，10家矿企每年会消耗1,800 兆瓦的电力，这导致该州的电费每年增加 18 亿美元。而在已有数个比特币矿场落户的西德克萨斯州，其总电费上涨了近 9%。

对于未来，老黄判断加密行业对于挖矿的投入还将扩大，“虽然比特币的价格波动显著，但这些波动主要是当时的经济环境、市场情绪、高杠杆交易的影响导致的，而不是矿工对比特币的长期需求的变化。”

“从比特币全网算力的历史趋势来看，无论黑天鹅事件还是市场低迷时期，矿工对挖矿的投入从未停止。而算力和挖矿难度的持续增长表明，总有人坚信比特币的长期价值，并不断加大对挖矿的投入。”

由此来看，无论是比特币还是其他“矿币”，其总的能源消耗不容乐观。尤其在今年年初，美国能源信息署批准了一项紧急调查，这项调查要求收集矿企的数据，以形成对其能源使用情况的详细报告。

美国能源信息署 (EIA)也发布报告称：“人们向EIA表达的担忧包括高峰需求期间停电、电价上涨的可能性，以及对二氧化碳排放的影响。”

无疑，在特朗普治下，加密行业的扩张意味着一场可能的能源危机。

算力即权力？

算力的权柄由一生二，一面是比特币，另一面则是AI。

此前，虎嗅ESG组曾在《所谓AI革命，到现在为止，是能源的一场“灾难”》一文中指出，开发大模型是导致互联网科技公司“能耗/碳排放巨大”的重要原因。

以GPT-4为例，其训练使用了25000张a100，并花了90-100天进行训练，预计总耗电量在51,000mwh- 62,000mwh左右。

而一户普通人家一年的用电量大概在1000kwh左右，因此全部训练耗能相当于5万户人家一年的用电量；同时，此耗电量相当于三峡大坝一年发电量（按一年发电1000亿千瓦时计算）的0.05%，发电侧使用的水量约为2.3亿立方米（三峡电站标准）。

从使用侧来看，1次GPT-4查询估计消耗约0.005 kwh。根据OpenAI公布的数据，GPT每天在全球有数亿次查询，保守估计每天消耗的电量为1gwh。

按一户普通人家一年用电1000kwh算，每天模型推理耗能相当于1000户人家一年的用电量；若按年计算，OpenAI消耗的能源在90-200gwh左右，相当于三峡大坝一年发电量（按一年发电1000亿千瓦时计算）的0.2%，发电侧使用的水量约为9亿立方米（三峡电站标准）。

今年年初，谷歌也在其最新发布的环境报告指出，自2019年以来其温室气体总排放量增长了48%，主要原因是数据中心的能源的使用和供应链排放的增加。

而在可见的将来，AI行业理想中的“AGI”仍遥遥无期，这与比特币的金融革命从某种角度而言是“同根生”，前者托起了英伟达3.5万亿美金的市值，后者也将比特币带到了3万亿美金之上。

算力究竟是权力还是泡沫？这一问题目前没有答案，但站在ESG角度而言，目前算力带来的只有污染，这把“双刃剑”的价值还需要长期琢磨和观察。