比特币能耗值得吗？在多个地区，挖矿对电力价格完全没有影响 | CoinDesk 专栏

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May 21, 2020

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摘要：比特币在许多地区完全没有影响到当地的电力价格，这到底是为什么呢？

关于比特币的能源使用问题，人们已经花费了许多笔墨。但在澄清细节和计算能源结构的过程中，我们丧失了对最重要问题的感知。要想在这场混乱的辩论中理清头绪，我们必须重新思考最基本的问题，然后才能得出最终结论。

电力：一种区域性资源

我们从最基本的问题开始。许多人对比特币能耗有着负面的看法，指出比特币耗能巨大，并认为某些地方的某些人群会因此无电可用。事实并非如此，而且比特币在许多地区完全没有影响到当地的电力价格，这到底是为什么呢？

我们首先要理解的是，电力并不是一种全球性、同质化的资源。从发电的地方开始传输，电力就一路衰减；传输电力是非常昂贵的。在全球范围内，约有 8% 的电力是在传输过程中损耗的。即使是高压电线输电，一样有 “线路损耗”，这就使得长距离输送电力很不现实。这也是为什么我们常常说到 “电网” —— 几乎所有地方都需要发电，尤其是临近人口集中的地区。

你在考虑比特币的能源使用时，会发现很有趣的现象。来自剑桥大学另类金融研究中心（Cambridge Center for Alternative Finance ）的新数据证实了我们早就知道的事实：比特币算力集中在中国，其中主要在新疆、四川和内蒙古三省。通过与矿池合作，剑桥的研究员根据分析 IP 发现大量活跃矿工的地理位置，也因此得出了全新数据，这让我们对比特币的能耗结构有了新的认识。

结论就是，四川省（挖矿算力仅次于新疆）过去十年来因水力发电设施过剩而闻名。四川的水力发电装机容量是其电网能够支撑的规模的两倍，也因此导致当地大量弃水。水坝只能以蓄水的形式储存一定量的势能。一个公开的秘密，这些过剩的能源被用来挖比特币了。如果你所在区域的电力成本是零，同时不能销往外地，你应该庆幸有这些全球能源买家。

历史上也有其它大宗商品被用作出口能源，有效缓和了全球能源市场的波动。在比特币出现以前，铝充当了这一角色。在铝的制造成本中，有很大一部分是冶炼铝矿石所消耗的电力成本。冰岛有丰富的水能和地热能，所以对铝矿冶炼产业有着天然优势。来自澳大利亚和中国的矿石在冰岛冶炼，最终又运回中国，用于建筑。

一位冰岛经济学家发表过著名论断：冰岛以铝出口能源。如今，冰岛希望将这一出口模式复制到数据存储上。这就是为什么冶炼厂要选址在电力丰富且有剩余的地区。今天，许多冶炼厂已经开始从事比特币挖矿业务，历史总是相似的。

综上，比特币消耗的大量能源是过剩的水资源；如果没有比特币挖矿，这些能源将会被用来炼铝或者直接被浪费掉。

我最喜欢的思考角度是：想象一张世界地形图，以区域性的电力成本作为参数来决定该区域的地形是山峰还是谷地。比特币的诞生就像是在这张 3D 地图上倒了一杯水 —— 水会自然聚集到谷地，形成平面。既然比特币是全球电力的买家，那么拥有低价电力的矿工当然会把电力“卖给”比特币。这也是为什么许多石油开采商（他们的生产会产出大量的废甲烷）对比特币挖矿产生了兴趣。从气候变迁的角度来看，其效果实际上是正面的。在那些能源被浪费或存在限制产能的地区，比特币挖矿兴起。

能耗结构

批评者的另一个误区是，他们天真地把比特币的能源消耗等价于二氧化碳排放量。这关键在于用来生产电力的能源类型，因为不同能源类型的碳排放情况是不一样的。那些经常被报道的学术文献通常会假定全球或一个国家内部的能源结构是完全一样的。莫拉（Mora）等人和克劳斯（Krause）及托拉雅玛（Tolayma）都计算过比特币的碳排放足迹，并因此登上新闻头条，但他们都天真地以为能源消耗量可以和碳排放量直接挂钩。虽然比特币挖矿集中在中国，但把中国的碳排放足迹套用到比特币挖矿上也是不合理的。如上所述，比特币挖矿使用的都是相对环保的能源，比如四川的水电，只有将这一点考虑在内，才能得出可靠的预测。

一丝慰藉

比特币安全支出的性质是在不断变化的，这一点或许会让你更加乐观。迄今为止，比特币的发行量已经达到了总供应量的 87% 。比特币的价格影响矿工是否参与挖矿，矿工总计得到 170 亿美元的奖励（假如他们挖出比特币后立即出售）。然而，以当前价格来算，这些比特币的总价值高达 1600 亿美元。

如果比特币的未来价值远高于当前价值（假设高出一个数量级），那么挖矿可以等同于折扣购入。通过数学运算挖出比特币所产生的能源外部性是非常低的，这跟比特币挖矿算法中的偶然性有关。换言之，在最终的分析中，比特币的能源支出可能更低。在比特币价格较低时，挖矿所耗费的能源支出更少，也更环保。

众所周知，矿工收入会逐渐减少。在近期的第三次比特币减半后，矿工挖出每个区块的奖励将减少一半。如果一定要做些什么预测，我认为比特币的周期性减半至少会对冲其币价长期升值带来的影响，比特币网络安全性将得以维持，而手续费占矿工收入的比重必然会逐渐变大。

手续费有天然的上限，取决于交易者愿意为每笔交易支付多少手续费。要是手续费过高，用户会转向别的链，或者使用分层扩展方案，仅周期性地在底层链上做结算，以此节省手续费。因此，不太可能出现媒体大肆宣传的比特币反馈循环。长期来看，比特币的能源消耗是其安全支出的一个线性函数。就像其它设施一样，公众为区块空间付费的意愿最终会决定提供相应服务的资源的用量。

真值得吗？

虽然上面列出了反驳，但不可否认的是，比特币不仅消耗了大量能源，也以二氧化碳的形式产生了外部性。这是毋庸置疑的。比特币支持者常常面对的问题是，比特币对这些社会资源有合法的所有权吗？从根本上来说，这个问题是用功利主义逻辑来决定什么行业有权消耗能源。但在实际上，没有人是用这种方式来思考问题的。你只要说到圣诞节彩灯要消耗的能源、网飞（Netflix）的数据中心要消耗的电力，乃至分发不计其数的一次性餐盒要使用的能源，这就足以让比特币反对者沉默。显然，这只是因为比特币的耗能足迹很容易量化 —— 比特币又恰好是某些聒噪的高知分子讨厌的对象，也因此被针对。

归根结底，问题只有一个：一种非国家化的、合成货币性的商品究竟是否有意义。事实是，区块空间是一种要付费的服务，这个费用受资源成本的影响。从定义上来说，人们适量购买的东西就不是浪费。购买者从它这里得到了好处，不管其他人对这笔交易价值的主观意见如何。在讨论金本位的可以感知到的 “成本” 时，同样的说法已出现多次，也遭遇过同样的反驳。但是，从根本上来说，还是有很多人对这些有形的、独立于银行系统的储蓄物给予正面评价，也因此愿意参与比特币开采的过程。只要人们觉得比特币有价值，逻辑就是一样的，区块空间拍卖也会继续下去。

不过，介意比特币能源消耗的人也不必绝望，有一个解决办法。要做的不过是说服比特币爱好者使用并正视另类结算媒介。那最好的方法就是发明出一个更安全、提供更强保证、结算更快、隐私性更好、更抗审查的的系统，但不能使用工作量证明。这样的系统是奇迹，我屏息静待。

CoinDesk 的专栏作家尼克·卡特（Nic Carter）是 Castle Island Ventures 的合伙人，也是区块链分析创业公司 Coin Metrics 的联合创始人。Castle Island Ventures 是位于马萨诸塞州剑桥的一家专注于公链项目的风险基金。

本文系作者本人观点，不代表 CoinDesk 中文版立场。

翻译：闵敏

责编：林一

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