比特币存在能源问题吗？（上）

2017年底，比特币经历了价格暴涨，在2017年12月突破1.9万美元，随后在2018年2月迅速下跌至6000美元。专业投资者当时注意到了这一点，但少数认为比特币是在适当管理风险的同时负责任地增加资本的可行途径。2021年2月，随着比特币的总市值超过了 1 万亿美元，金融机构开始认真对待加密货币。比特币不再被广泛认为是一种不适当的机构投资。

机构面临着来自投资者的业绩压力、来自监管机构的政策压力和来自公众的声誉压力。这些利益相关者的共同担忧是比特币与环境和能源消耗不可否认的关系。虽然所谓的环境、社会和公司治理 (ESG) 投资的兴起存在一些阻力，但越来越多的机构已经认识到其重要性。例如，贝莱德(Black Rock)和摩根大通(JP Morgan)已经公开了他们的 ESG 承诺。随着越来越多的主流关注，比特币将因其对环境的影响而受到越来越多的批评，因为它的价格增长与能源消耗的增加有关。

比特币的去中心化性质和开放获取精神可能使其在 ESG 基金中占有一席之地。然而，对其环境影响的担忧可能成为对客户、董事会和授权负责的机构投资者的障碍。本报告旨在解决这些问题，并表明比特币并不像批评者声称的那样污染环境，并且随着当前行业趋势成为常态，它可以对能源发展的进步做出有意义的贡献。

「能源消耗和比特币挖矿」

由于比特币通过能源消耗或“工作量”达成共识，比特币的区块链通常被称为“工作量证明链”。这使得对比特币能源消耗的批评比其他能源密集型或其他行业更容易。挖矿是能源密集型的，因此攻击比特币网络的代价高昂。

在比特币早期的大部分时间里，它消耗的能量相对较少。据剑桥另类金融中心(CCAF)估计，2015年，比特币仅消耗了全球总能源消耗的0.02%，到2018年达到了0.16%。比特币只是全球能源消耗大计划中的一个舍入误差。

随着比特币价格的上涨和比特币网络的同步增长，新闻来源、评论家和支持者指出，比特币现在使用了大量的能源，约占全球能源消耗的0.58%。如果比特币是一个国家，它将在能源消耗方面排在乌克兰和阿根廷之间的第29 位（截至 2021 年 4 月 18 日）。任何使用与整个国家一样多能源的事物无疑都会受到关注。

为了便于讨论，我们可以把比特币看作一个简单的经济体，它进口能源，出口转移、安全和铸造价值。使用这个框架，比特币这个国家拥有大约 100 万人口（矿工），每年成功转移 3 到 4 万亿美元的价值（交易），获得价值 1 万亿美元的数字金库（比特币市值）并铸造 200 亿美元的新价值，以促进 1亿个体（比特币用户）的交易（区块奖励）。在这种情况下，如果比特币是一个国家，100万人的繁荣肯定不会像浪费能源那样轻易被呼吁出来。

当然，比特币不是一个国家。将其能源消耗与各国进行比较，并没有太大意义。如果考虑全球能源消耗量排名前十的拥有挖矿业务的国家，比特币最多占任何一个国家能源消耗总量的 1.29%。以美国为参考，视频游戏机占能源消耗的约 0.25%，而建筑（约 2.2%）、商业冷却（约 2.7%）、商业通风（约 2.9%）和商业照明（约 3.0 %) 分别约占能源消耗的 2 - 3%。

虽然这似乎是有意误导读者，但它是重要的背景。图表显示了以比特币为本国的国家能源使用情况，国家把能源花在很多或重要或不重要的事情上。然而，各国并没有把能源直接花在一个全球性的、不可靠的、无需许可的支付结算网络和一个数字化的、令人渴望的价值储存上。

「能源生产和清洁、绿色、可再生比特币」

虽然比特币的能源消耗是首要考虑因素，但我们应该考虑到，环保投资和政策的目标与能源消耗无关。环境项目和政策宣言（主要是《巴黎协定》）的目标是减少或完全中和温室气体，即碳的排放，因为它们对环境具有破坏性影响。一些全球最大公司在环保方面的目标是“净碳中和”，因此，围绕比特币的环境相关投资主题也应该关注相对碳排放。

资料来源:CCAF，第三次全球加密货币资产标杆研究

虽然比特币挖矿使用大量能源，但很大一部分来自可再生能源。据CCAF在2020年进行的研究，2019年，39%的比特币挖矿总能源来自可再生能源(2018年为28%)，76%的矿工将可再生能源作为其能源结构的一部分。尽管这一趋势充满希望，但投资者仍需考虑一些因素。

来源:CCAF

首先是正在使用的可再生能源类型。水电是比特币矿工最常见的可再生能源来源。虽然水电是一种不会污染水或空气的可再生能源，但考虑到管理不善可能对当地生态造成破坏以及甲烷的潜在排放，它有时被描述为一种不太理想的可再生能源形式。重要的是，对任何可再生能源都不能过度依赖。没有完美的能源。风电成本效益高，但时断时续，风力涡轮机会威胁当地的野生动物。太阳能虽然是一种巨大的潜在能源，但光伏电池可能存在污染性、间歇性、转换效率低以及存储技术不足等问题。

来源:https://cbeci.org/mining_map

第二个要考虑的因素是地理。CCAF 估计 65% 的算力在中国，而中国的能源组合历来偏向煤炭。为了解这对未来的潜在影响，我们应放大中国比特币矿工的区域细分。15% 的采矿发生在能源结构主要是可再生能源的四川、云南和青海（四川>85%；云南>90%；青海>80%）。然而，新疆和内蒙古占了相当大的算力比重，两地区都曾经使用廉价而丰富的煤电来生产能源。近年来，新疆在可再生能源生产方面取得了重大进展。在内蒙古，比特币挖矿已被关闭。

来源：https://cbeci.org/mining_map 注意：使用vpn隐藏位置可能会影响分布

在通往能源独立的道路上，中国迅速且令人印象深刻地修建了大量水电大坝，某些地方甚至出现电力过剩现象，尤其是在雨季的云南和四川。这为比特币矿工利用浪费的能源奠定了基础。

中国承诺在2016 - 2020年的“十二五”规划中引领世界可再生能源发展，成为世界最大的可再生能源投资者。自2019年以来，每年新增可再生能源产能持续居全球首位，中国国家主席习近平承诺到2060年实现碳中和。

最近，随着北美比特币挖矿业务如雨后春笋般涌现或宣布扩张，北美矿商正在逐步用新矿池替代过去一直使用中国的矿池。北美历史上也一直依赖不可再生能源，62%的能源生产来自化石燃料。自2010年以来，北美已经趋向于使用更多的清洁能源，2016年，美国、加拿大和墨西哥宣布了《北美气候、清洁能源和环境伙伴行动计划》，并承诺到2025年实现50%的清洁能源发电量。

从可持续性和环境角度来看，行业参与者也承诺利用清洁能源进行比特币挖矿。例如，Argo区块链和DMG区块链Solutions推出了一个完全由清洁能源驱动的采矿池。Gryphon Digital Mining最近筹集了1400万美元，在美建立以可再生能源为驱动的比特币挖矿业务。

更广泛地说，加密气候协议是由三家非营利组织(能源网、落基山研究所、创新监管联盟)与25家以上的企业和非政府组织支持者(包括一些比特币矿工)联合发起的。它专注于加密货币行业脱碳的行业主导倡议，其目标是将所有挖矿业转变为100%可再生能源。

从投资角度来看，由于总费用和币价的上涨，挖矿收入在 2021 年 3 月创下历史新高。更多的外部行业投资会导致比特币挖矿各个方面的改进。其次，矿工拥有充足的现金储备用于提高矿工效率、扩大足迹或扩大清洁能源使用能力。

从政策角度来看，决策者采取相应行动可使能源结构更加清洁。例如，蒙大拿米苏拉的比特币采矿公司因无法满足使用100%可再生能源的要求在县专员的要求下被关闭。