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加密货币网络是吃电怪兽？吃掉绿色能源
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发布时间：
2021年3月8日
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原文内容：
由于比特币“挖矿”运行需消耗大量电力，进而造成环境污染，不符合“碳中和”政策。
英国剑桥大学的研究显示，比特币（Bitcoin）消耗的电力比阿根廷整个国家还要多。比
特币使用大量的电脑计算来验证交易的挖矿行为，每年消耗约121.36百万兆瓦时（TWh）
，大约可供剑桥大学长达688年的耗电使用。
剑桥研究团队使用一个专门估算加密货币所需能源的分析工具，得知比特币的耗电量高于
许多工业国家，例如：阿根廷（121 TWh）、荷兰（108.8 TWh）和阿拉伯联合酋长国（
113.20 TWh）之上，比特币的耗电量已经接近挪威（122.20 TWh）的水准。
随着比特币价格的上涨，目前比特币价格高达50,628美元。除非，比特币价值下滑，否则
消耗的电力不太可能下降，还会增加二氧化碳的排放。
加密货币网络对绿色能源影响
比特币网络在2009年推出没多久后，密码学家和比特币先驱Hal Finney就想知道“如何减
少比特币造成的二氧化碳排放”。透过工作量证明(proof-of-work)的共识机制，比特币
的创造者中本聪(Satoshi Nakamoto)为了让比特币底层的区块链发挥作用，嵌入了网络耗
费资源的要求。Hal Finney很快意识到，随着网络的不断发展，加密货币网络的环境足迹
也会不断增加。
这几年来，比特币挖矿的耗能问题备受关注，成为学术界的热门话题，特币能源消耗指数
（Bitcoin Energy Consumption Index，BECI）和剑桥比特币电力消耗指数（Cambridge
Bitcoin Electricity Consumption Index ，CBECI）等资料，甚至提供每日比特币挖矿
所需能源总量估算。
从2020年8月3日和4日发表的两项新研究显示，在加密货币挖矿的真实环境成本方面，我
们只看到了冰山一角。能源研究与社会科学（Energy Research & Social Science）期刊
发布的《比特币的耗能被低估：动态市场衡量》（Bitcoin’s energy consumption is
underestimated: A market dynamics approach）论文认为，目前关于比特币网络的能源
需求，都属于较保守估计。该论文指出，常见的能源估计方法不仅没有加入产业参与者的
行为，而且没有正确捉住市场环境。该论文最后指出，保守估计下，比特币的能源需求不
应该低于每年87.1百万兆瓦时的电能（相当于比利时的耗能），而且实际数字可能更高。
期刊Joule一篇题为《比特币之外的加密货币的能源消耗》（Energy Consumption of
Cryptocurrencies Beyond Bitcoin）的论文，强调比特币并不是唯一基于工作量证明的
加密货币。该论文认为，比特币占加密货币挖矿总能源需求的三分之二。意味着到目前为
止，加密货币相关的环境成本很大部分隐藏在公众对比特币网络的关注背后。唯一的例外
是以太坊（Ethereum）网络的能源消耗指数，但这仍然只捉到三分之一剩余能源需求。
以上这两篇论文，都在试图提升公众对加密货币所带来的环境影响的认知。目标最终人们
能采取正确的应对措施，制定缓解方案，在此之前，人们需对整个加密货币领域有更全面
的认识。
调整挖矿机制，可遏制加密货币对环境影响？
加密货币比特币需大量能源而令人担忧。Digiconomist创办人、研究人员Alex de Vries
认为，可再生能源发电量无法供应比特币交易的机器所需的大量能源，他还强调比特币网
路产生的大量电子垃圾，并呼吁采取其他策略来遏制加密货币对环境的影响。
Alex de Vries发现，比特币的能源消耗量是银行业处理一笔交易的1200多倍。他还估计
，比特币在2018年消耗的电能相当于整个匈牙利。
比特币的耗能问题主要在于其挖矿机制，其中矿工使用高耗能的技术搜索有效的密码签章
，使比特币区块（记录比特币交易的档）加入不断加长的比特币交易记录清单，即所谓的
“区块链”。作为报酬，矿工或可获得比特币货币。
利用比特币网络的计算能力和矿机的效率和材料等资讯，Alex de Vries发现了依赖可再
生能源的主要问题。比特币机器一旦被启动，就不会被关闭，直到它无法继续盈利运行。
虽然电力需求保持不变，但为其提供能量的水电却会发生波动。根据比特币支持者的说法
，矿工主要所在的中国四川省，在潮湿的夏季，水电的发电量是干燥的冬季的三倍。气候
变迁预计只会加剧这种波动，而燃煤产生的能源通常被用来平衡这些波动。
Alex de Vries认为，基于这些发现，目前用于比特币挖矿的可再生能源，不能被认为是
绿色能源，这种将稳定的能源需求与变动的可再生能源产量相结合的挑战，将一直存在，
甚至可能激励建设新的燃煤发电厂，以满足更高的基础需求。
还有，de Vries认为比特币只是软件，采矿机制可以改变。但挑战在于，整个网络需同意
这种改变。
挖矿设备制造更多电子垃圾
但Alex de Vries也指出，即使比特币挖矿设备可以完全仅靠可再生能源运行，挖矿所使
用的机器在寿命结束后，仍会作为电子垃圾丢弃。市场上最流行的专用积体电路（ASIC）
矿机，只能用于挖掘比特币，无法被重新利用。这意味着它很有可能和其他废弃的电子产
品一起被送到垃圾掩埋场或焚烧场，对环境造成破坏。该研究表明，比特币目前产生的电
子垃圾量与卢森堡等小国一样多。所以，比特币对环境造成的影响，需再深思。
然而，de Vries认为，这些负面影响可以透过改变比特币挖矿的机制来避免。加密货币达
世币（Dash）和Nxt及以太币（Ethereum），已经使用的权益证明（Proof-Of-Stake）机
制，不依赖计算能力来构建区块链。这一调整可以使比特币的耗能降低99.99%，并消除对
专门的且不可重复使用的硬件的需求。
比特币“挖矿”技术与节能之取舍
比特币“挖矿”是创新科技如何与节能政策取得平衡呢？中国内蒙古稳居中国比特币“挖
矿”领导地位，但内蒙古主要运用火力发电，比特币等高耗能产业会对环境造成污染，不
利绿色发展经济目标，也有违大陆中央能耗管控策略。因此，正在研拟法规将矿机逼出当
地，传出业者计画转战四川、云南和新疆等地，或前往中亚的哈萨克斯坦发展。许多受政策影
响的矿场已开始将矿机设备迁往四川、云南和新疆等水电充足、电价便宜的地区。不过，
西南地区的水电资源虽丰富，却有丰枯水期之分，业者计画随季节来回迁移，丰水期在云
贵川等地挖矿，枯水期则前往路途较远的新疆作业。
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英国大学研究显示，比特币挖矿需要大量能源，一年的耗电量比许多国家还高，此外挖矿
电脑变成电子垃圾对环境也会造成负担。