比特币能耗备忘录：挖矿降低人类社会碳排放总量，加速实现碳中和

气候问题如何与比特币挖矿呈正相关？

近期，关于将比特币重新定义为能源浪费并造成巨大环境破坏的争论再次受到关注。 特斯拉首席执行官埃隆·马斯克周三发推称，由于担心“用于比特币开采的化石燃料迅速增加”，特斯拉已“暂停使用比特币购买车辆”。 气候问题如何与比特币挖矿呈正相关？

比特币诞生十一年多，逐渐获得更广泛的机构和市场认可。 虽然建设性的批评是有帮助的，但我们认为这些针对比特币的浪费能源的论点是基于过时的数据和不完整的分析。

在本文中，我们从投资机构的研究报告、学术论文等多个渠道收集了公开数据，并进行了整理和分析，编制了这份备忘录。

比特币开采的碳排放量更少，并且比黄金开采、金融系统和传统计算更高效

关于通过计算开采比特币会产生大量碳排放并进一步加剧环境退化这一事实存在争议。

根据下面的数据，比特币挖矿的实际消耗低于黄金开采、金融和计算机行业。

Ark Investment Management 批评了一些关于比特币的常见误解。 比特币的能源足迹很容易招致批评。 然而，仅从电力的角度来看，比特币在全球范围内的效率远高于传统的银行业和金矿开采业。 传统银行每年消耗23.4亿GJ，黄金开采每年消耗5亿GJ，而比特币每年消耗1.84亿GJ，分别不到传统银行和黄金开采的10%和40%。 此外，就每 GJ 花费的美元成本而言实际例子来解释比特币挖矿，比特币挖矿的效率是传统银行业务的 40 倍，比黄金挖矿的效率高 10 倍。

CoinShares 断言，就可再生能源的总使用量而言，比特币挖矿使用的可再生能源可以说比世界上几乎所有其他行业都要多。 用黄金和传统金融业的发展做一个更直观的对比（见下图）。

研究人员假设开采每公斤黄金的能源消耗为175GJ，每年开采黄金约3100吨。 据此推算，每年采金的总能源需求接近150TWh。

根据这张图，可以确定黄金开采比比特币开采需要更多的能源。

重要的是要注意，系统消耗多少能量和它排放多少碳之间存在重要差异。 虽然确定能源消耗相对简单，但如果不知道确切的能源组合、开采比特币的计算机所使用的不同能源的构成，就无法推断出相关的碳排放量。 例如，与相同单位的燃煤能源相比，每单位水力发电对环境的影响要小得多。

如您所见，对比特币挖矿中使用的可再生能源百分比的预测差异很大。 根据 CoinShare 的一份报告，2019 年 12 月，比特币 73% 的能源消耗是碳中和的，这主要是由于中国西南部和斯堪的纳维亚半岛等主要矿业中心拥有丰富的水电。

根据国际能源协会 (IEA) 的数据，与所有其他燃料形成鲜明对比的是，用于发电的可再生能源将在 2020 年增长近 7%。 全球能源需求将下降 5%，但获得电网优先权和继续安装新电厂为可再生能源的强劲增长奠定了基础。

国际能源署还表示，预计大流行导致的经济活动下降将损害可再生能源的热能消耗。 比尔·盖茨在他的新书中提到，电力和供暖会产生大量的碳排放，清洁能源很难解决调峰和消纳的问题。 SAI()赛尔技术团队创新性地将计算产生的热量重新用于供暖服务，可以同时解决能源消耗和碳排放问题。 通过这种形式，我们可以将比特币挖矿理解为消耗闲置电力的“具有经济效益的电池”。

比特币是清洁能源使用比例最高的金融系统和科技行业

比特币消耗能源的方式与大多数其他行业不同的另一个关键因素是比特币可以在任何地方开采。 世界上几乎所有的能源使用都必须在相对靠近其最终用户的地方生产，但比特币没有这样的限制，允许矿工利用大多数其他行业无法利用的电力。

水电是一个很直观的例子——在中国四川和云南的风水时期，每年都有大量的可再生水电能源被浪费掉。 这些地区的电力生产能力大大超过当地需求，电池技术也远非先进实际例子来解释比特币挖矿，因此无法将能源从这些农村地区储存和输送到需要的城市中心。 这些省份是中国矿业的中心地带，在旱季承担了全球 10% 的比特币开采，在风水时期承担了 50% 的比特币开采，这并非巧合。

另一方面，如上所述，比特币挖矿在某种程度上可以说是可再生能源与存储之间的有效联系。 当发电与储能和采矿相结合时，将比单独建设发电和储能设备获得更高的投资回报。 在 BCEI 白皮书中，通过将矿工与可再生能源+储能项目相结合，我们认为它可以为电网提供随时可用的“过剩”能源，以应对日益普遍的类似于需求激增日的过热或降温（例如德克萨斯州停电2021 年初）黑天鹅事件。

也就是说，比特币消耗的部分电力是“注定要被浪费掉”的能源，一定程度上提高了清洁能源发电的效益。

只有提高可再生能源的使用效益，降低其成本，市场才会自发地选择使用清洁能源，能源利用方式的转变才能真正加速。 而在这一点上，比特币挖矿起到了一种“促成作用”。

比特币挖矿更符合 ESG 和碳中和

许多记者和学者都在谈论比特币的高“每笔交易能源成本”，但这个指标具有误导性。 比特币的大部分能源消耗发生在挖矿过程中。 币被“挖出”后，进入交易环节消耗的能量很小。 因此，仅查看比特币迄今为止的总能源消耗并将其除以交易数量是没有意义的。 大部分能源用于开采比特币，而不是用于支持交易。 这使我们产生了一个严重的误解：与开采比特币相关的能源成本将继续呈指数增长。

比特币挖矿是一个相对耗能的行业。 相应地，矿机在运行过程中会产生大量的热量，这些热量通常会排放到大气中。 以 SAI 为代表的许多公司正在探索回收和再利用废热的不同方法，以创造额外的收入来源并抵消电力成本。

事实上，很多公司都在通过技术手段提高以挖矿为代表的高性能计算中的能源利用率，从某种意义上说减少了能源的使用。

例如，在位于中亚的SAI SAIHEAT项目中，SAIHEAT计算能源中心可以将计算技术手段产生的余热回收用于供暖，再将其用于温室供暖。 温室可维持在43.4度（室外环境为-7度）。 整个过程平均热回收率达80%以上。 这可以让客户降低约35%的算力和发热成本，同时有效降低电源配套投资，实现清洁算力解决方案。

同样，Genesis Mining 计划建造一个 600 千瓦的风冷数据中心容器，通过专门构建的风管系统为 300 平方米的温室供热。 这种热量将使温室全年保持在舒适的 25°C，而该地区的室外温度可降至负 30°C。 来自这些数据中心的热量还将用于鱼类、昆虫和藻类养殖等用途。

利用可再生能源为矿机芯片赋能，通过技术手段高效利用计算产生的废热，形成碳中和闭环。

展望未来

比特币自诞生以来就一直在应对各种质疑。 在碳中和的大趋势下，比特币的能源消耗及其所谓的对环境有害的碳排放水平无疑成为最热门的话题，这场争论还将持续下去。 我们认为这种讨论是有意义的，能够继续推动和加速比特币行业朝着清洁能源提供清洁算力的方向发展。 在赛赛尔科技等公司的不断努力下，算力行业将持续清洁，比特币挖矿的能源消耗将进一步降低。 这既符合社会ESG发展方向，也提供了符合经济效益的最优方案。 随着清洁计算产业的发展越来越成熟，更有利于减少人类社会的碳排放总量，从而助力实现碳中和的目标。