比特币挖矿的“电老虎”标签:从质疑到数据争议

“一个比特币交易耗电相当于一个家庭9个月用电量”“比特币挖矿年耗电量超过挪威全国”……近年来,关于比特币挖矿“耗电惊人”的报道屡见不鲜,让这一行业始终站在“能源消耗”的风口浪尖,作为区块链技术的典型应用,比特币挖矿通过“工作量证明”(PoW)机制保障网络安全,而这一过程需要大量算力竞争记账权,算力越高、挖矿概率越大,却也意味着更高的电力消耗,比特币挖矿究竟用了多少电?这些电力从何而来?又是否真的“不可持续”?

比特币挖矿耗电量:如何测算?数据几何

要回答“比特币挖矿用多少电”,首先需明确测算方法,目前行业普遍采用“算力推算法”:通过比特币全网算力(以EH/s为单位,1EH/s=10¹⁸次哈希/秒)、挖矿设备能效比(每算力单位耗电量,单位:J/TH或W/T)以及比特币网络出块速度(平均每10分钟一个区块,每个区块奖励6.25 BTC)进行估算。

根据剑桥大学替代金融中心(CCAF)发布的“比特币耗电指数”,截至2024年,比特币挖矿年耗电量约在120TWh至150TWh之间(1TWh=10亿度电),这一数字是什么概念?

  • 相当于全球总用电量的0.5%-0.6%(2023年全球用电量约28万亿度);
  • 超过挪威(2023年约125TWh)、阿根廷(2023年约130TWh)等国家的全国用电量;
  • 约等于1.5亿个中国家庭(年均用电约8000度)的全年用电总和。

动态来看,比特币耗电量与币价、算力高度相关,2021年牛市期间,比特币价格突破6万美元,全网算力从2020年的约120EH/s飙升至200EH/s以上,年耗一度突破200TWh;而2022年熊市算力回落,耗电降至130TWh左右,2024年随着比特币减半(区块奖励从6.25 BTC降至3.125 BTC)和矿机效率提升,耗电呈现“算力增、耗电稳”的态势,但总量仍处于高位。

电力从哪来?挖矿的“能源结构焦虑”与转型

比“用多少电”更受关注的,是“用什么电”,比特币挖矿的能源结构直接关系到其碳排放量,这也是争议的核心。

早期:“脏能源”占比高,碳足迹突出

2017-2020年,比特币挖矿多集中在电力成本低、监管宽松的地区,如中国的四川、新疆(水电、煤电丰富)、伊朗( subsidized化石能源)等,煤电占比一度超过40%,导致比特币网络每笔交易的碳排放量高达数百公斤,相当于一辆汽车行驶数百公里。

转型:“清洁能源挖矿”成行业共识

2021年中国全面清退比特币挖矿后,全球矿场加速向清洁能源丰富地区迁移:

  • 北美:美国德州、加拿大魁北克等地依托风电、光伏和天然气,成为新挖矿中心;
  • 中东:阿联酋、沙特等石油国利用过剩天然气发电,吸引矿企布局;
  • 北欧:挪威、瑞典等利用水电丰富优势,推动“零碳挖矿”。

据CCAF数据,2023年比特币挖矿的清洁能源占比已提升至55%-60%,其中水电占比约30%,风能、太阳能合计约15%-20%,美国矿企Marathon Digital、CleanSpark等公开宣称,其矿场可再生能源使用率超过80%。

“废电利用”模式:变“负担”为“资源”

部分矿场选择与偏远地区的能源项目合作,利用“废弃电力”挖矿。

  • 水电:四川丰水期水电过剩时,矿场以低价收购“弃水电”;
  • 伴生瓦斯:美国煤矿、油田的伴生瓦斯(直接排放会加剧温室效应)被用于发电挖矿;
  • flare gas(天然气火炬气):石油开采中燃烧的天然气,通过矿场收集发电减少浪费。
    这种模式既降低了挖矿成本,也提高了能源利用效率,被视为“双赢”路径。
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