Bitcoin挖礦能耗簡單解釋

Bitcoin 挖礦實際上是如何運作的

1. Bitcoin 挖礦不是實體挖掘，而是使用專用硬體解決加密難題的計算競賽。

2. 礦工競相驗證批量交易並將其作為新區塊附加到區塊鏈中。

3. 每個成功的解決方案都會獎勵礦工新鑄造的 bitcoin 加上交易費用。

4. 這些謎題的難度每 2016 個區塊自動調整一次，以保持平均出塊時間為 10 分鐘。

5. 這種自我調節機制確保了一致的網路安全，但隨著更多礦工的加入，也鎖定了不斷上升的能源需求。

量化電力消耗

1. 根據劍橋Bitcoin電力消耗指數，年消耗量為133.68太瓦時。

2. 這筆電力超過了瑞典的總用電量－瑞典是一個擁有超過 1000 萬居民和先進工業基礎設施的國家。

3. 在全國電力消費者中排名全球第27位，領先烏克蘭、阿根廷和荷蘭。

4. 單筆bitcoin交易消耗約2,765千瓦時，相當於美國家庭94天的平均用電量。

5. 超過 65% 的能源來自不可再生能源，尤其是 2021 年整治前內蒙古等地區的燃煤發電。

地理變化和電源

1.2021年中國全國禁礦後，算力加速遷移至哈薩克、俄羅斯、美國。

2. 由於能源市場放鬆管制以及風能和天然氣產能過剩，德州成為首選目的地。

3. 在挪威和冰島，地熱和水力發電資源吸引了尋求碳中和作業的礦工。

4. 然而，電網級數據顯示，即使在再生能源資源豐富的司法管轄區，礦工也經常與其他消費者一樣從同一混合發電池中取電。

5. 礦池的即時遙測數據證實，在高需求時期，人們經常依賴化石燃料的調峰發電廠，這削弱了綠色環保的主張。

硬體演進和效率限制

1. 由於每瓦哈希性能實現了數量級的提升，ASIC 晶片現在在挖礦領域佔據主導地位，取代了 GPU 和 FPGA。

2. 最新一代 ASIC 的速度高達每秒 110 terahash，同時負載下功耗約 3,250 瓦。

3. 然而，效率的提高通常會被網路難度的增加和算力的上升所抵消——這種現像被稱為「反彈效應」。

4. 散熱仍是關鍵限制因素；浸入式冷卻設備需要專用的冷卻基礎設施，本身會消耗額外的兆瓦電量。

5. 晶片製造依賴 5 奈米半導體工藝，其製造過程會排放大量二氧化碳並消耗超純水——這些因素很少納入整體能源指標中。

常見問題解答

問：權益證明是否消除了挖礦能源的使用？權益證明以基於權益的經濟驗證取代了能源密集型計算。以太坊的轉型將其能源消耗減少了 99.9% 以上，但 Bitcoin 的協議在沒有共識級硬分叉的情況下不支持這種轉變。

Q：擱淺瓦斯或火炬瓦斯發電開採能否永續？美國的幾個項目重新利用油井中的伴生氣，減少甲烷排放。然而生命週期分析顯示，除非燃燒效率超過 95% 且運輸損失可以忽略不計，否則淨排放量仍然高於電網平均值。

Q：當價格下跌時，為什麼礦商不完全轉向再生能源？間歇性迫使人們依賴備用發電。太陽能發電場夜間發電量為零；風型每小時都會變動。如果沒有大規模存儲，礦工必須保持與化石燃料電網的連接才能確保正常運作時間。

Q：每 terahash 的挖礦能源是否有監管上限？不存在國際標準。歐盟的 MiCA 框架要求揭露能源來源，但沒有強制規定具有約束力的效率閾值。紐約等美國各州已頒布暫停令，但聯邦立法仍未出台。