比特幣:比特幣未來將消耗多少能源？

有關比特幣的辯論焦點，幾乎集中在比特幣當前的能源消耗上，但卻很少有人考慮它未來將如何發展。在本文中，我們根據幾種價格情景估算了比特幣未來的能源消耗。

什么決定了比特幣未來的能源消耗？

在深入估算之前，我們應該了解決定比特幣未來能源消耗的因素。最重要的變量是比特幣價格、交易費用、礦工在電力上花費的收入百分比以及礦工的平均電價。

比特幣的年能耗=BTC價格XX每年的區塊數量X礦工在能源上花費的收入百分比/行業的平均能源價格

比特幣價格

比特幣價格是比特幣未來能源消耗最關鍵的決定因素。

比特幣價格乘以區塊獎勵決定了比特幣礦工的全行業收入，包括他們的成本和利潤率。比特幣價格上漲帶動全行業礦工收入增長，短期內增加礦工利潤率。比特幣是一個競爭激烈、進入門檻低的行業，這些豐厚的利潤空間自然會吸引更多的礦工參與其中，從而導致能源消耗的增加。

交易費用

目前，大多數礦工幾乎不考慮交易費用，因為它們只占礦工總收入的一小部分。因此，你可能會驚訝，我們為什么認為比特幣的交易費用水平對其未來的能源消耗至關重要。

比特幣礦工每年生產52,560個區塊，第一個搶到區塊的礦工將獲得區塊獎勵。區塊獎勵由兩部分組成：區塊補貼和交易費用。

Glassnode：比特幣ETF推動芝商所BTC期貨未平倉合約和交易量均創新高:金色財經報道，據Glassnode最新數據分析，隨著比特幣ETF的推出，芝商所BTC期貨未平倉合約和交易量均創新高，由于BITO ETF利用芝商所期貨合約作為標的，因此刺激未平倉合約在10月份爆炸性地上升，增加了39.5億美元（265%），創造了CME交易所期貨未平倉合約的歷史新高，即54.4億美元。此外，交易量也在10月20日達到了76.6億美元的新高，即比特幣達到歷史新高當天。相對于2021年2月創下的前一個峰值，交易員們在CME期貨上的交易量增加了4.9億美元。不過，波動巨大的加密貨幣資產抵押的期貨保證金比例繼續下降，加密貨幣抵押的期貨合約已經從4月的70.1%（在Coinbase上市時）下降到今天的44.6%。[2021/10/31 6:23:01]

區塊補貼是新鑄造的比特幣，而交易費用是由區塊中包含的交易的發送方作為小費支付給礦工的比特幣。

根據CoinMetrics的數據，每個區塊的歷史平均交易費用為0.4比特幣，這只是當前區塊獎勵的一小部分。

交易費用可能看起來在區塊獎勵中并不重要，但由于區塊補貼每隔大約四年就會減半一次，所以它的重要性將逐漸增加。

阿根廷政府拒絕向攻擊移民局的黑客支付400萬美元比特幣贖金:黑客近期攻擊了阿根廷的移民系統，要求阿根廷政府支付價值400萬美元的比特幣贖金，導致跨境移民活動暫時癱瘓。但阿根廷政府拒絕與黑客談判，也不會支付贖金。據當地媒體Infobae報道，官員們表示，網絡犯罪分子“沒有攻擊移民局的關鍵基礎設施”，也沒有竊取任何敏感信息，無論是個人的還是公司的。此前消息，根據阿根廷網絡犯罪機構公布的一份刑事起訴書，阿根廷國家移民局在8月27日遭到了勒索軟件攻擊后，隨后暫停過境四個小時。據稱，黑客通過利用加密病NetWalker進入數據庫并從聯邦機構竊取信息。勒索軟件說明中鏈接的暗網支付頁面顯示，黑客最初支付價值200萬美元的比特幣來解鎖文件，在一周之內，這個數字已增加到355 BTC（按當前匯率計算約400萬美元）。此前報道稱，NetWalker勒索軟件已從受害者手中勒索2500萬美元的比特幣。[2020/9/9]

我們假設到2040年每個區塊的交易費用將保持在0.4比特幣。由于交易費用是恒定的，但區塊補貼每四年減半，交易費用將逐漸成為區塊獎勵的更大份額。據我估計，到2040年，交易費用份額將增長到67%，區塊補貼為0.195比特幣，交易費用為0.4比特幣。

雖然比特幣價格是比特幣未來能源消耗的最關鍵決定因素，但交易費用緊隨其后，其重要性在未來將進一步增長。

萊特幣基金會聯合創始人王新喜：比特幣可以取代法幣是個謊言:萊特幣基金會聯合創始人王新喜今日在推特表示，使用比特幣完全取代法定貨幣將導致嚴重的通貨緊縮問題。人們不會花錢，因為將來可以買更多的東西。因此，消費水平將很低，這對GDP增長非常不利，說比特幣可以取代法幣是個謊言。[2020/5/4]

礦工在電力上花費的收入百分比

比特幣礦工將收入的一定比例花在能源上，這個比例越高，行業的能源消耗就越高。要估計這個百分比在2040年會發展到何種地步，我們必須再次審視該行業的競爭性質。

在任何行業，費用都可以分為兩個主要部分：CAPEX和OPEX。對于比特幣礦工來說，CAPEX由設備和電氣基礎設施組成，而OPEX主要由能源組成。目前，基于88TWh的能源消耗和每兆瓦時50美元的平均能源價格，比特幣礦工將大約50%的收入用于能源。

我相信隨著行業的成熟，比特幣礦工在能源上的收入份額將比目前的水平有一定增長。隨著行業走向成熟，它很可能成為有史以來最具競爭力的行業。這是一個難以監管且準入門檻低的全球性行業。競爭力量可能會長期抹去利潤率，但能夠獲得異常廉價電力的礦工除外。

此外，由于ASIC的改進正在放緩，CAPEX部分將逐漸降低。為了解釋這些趨勢，我假設用于電力的礦工收入百分比每年增長2%，這意味著到2040年將達到71%。

動態 | 僅2%的美國投資者目前持有比特幣:據Cryptodaily消息，根據富國銀行和蓋洛普最近的一項民意調查顯示，比特幣在美國仍然是一項非常小眾的投資品。僅2%的美國投資者表示目前持有比特幣。而在不久的將來，只有不到1%的投資者會購買比特幣。約四分之一（26%）的投資者表示，他們對比特幣很感興趣，但短期內不會購買比特幣。[2018/7/27]

比特幣礦行業的平均能源價格

正如我所解釋的，比特幣礦工將共同賺取特定的年收入，具體取決于比特幣價格和區塊獎勵。他們將把這一收入的一定比例用于能源，這取決于行業的競爭方式。要了解能源成本會轉化為多少能源，我們必須估算該行業的平均能源價格。

我們估計比特幣礦行業的平均電價為每兆瓦時50美元，我相信在可預見的未來它將保持在這個水平。我們已經在全球范圍內看到了高通脹，這種情況很可能會持續下去。盡管如此，比特幣礦的超級競爭性仍會激勵礦工尋找更便宜的能源。

比特幣礦是一個與位置無關的行業，這意味著你幾乎可以在任何法規允許的地方建立礦業務。到2040年，我相信大多數比特幣礦工將使用比電網電力便宜得多的擱淺能源。一些礦工可能仍然與電網連接，但他們將通過提供需求響應服務或出售設備的熱量輸出，來降低能源成本。

比特幣價格在三大平臺均跌下15000美元:目前火幣Pro平臺，比特幣價格為14790.64美元，最近24小時跌幅達2.77%；Bitfinex平臺比特幣目前價格14665美元，跌幅達7.3%；幣安上目前比特幣價格14700.02美元，跌幅達6.67%。而Okex平臺比特幣價格為16034.97美元，跌幅為2.66%。[2017/12/28]

礦工通過為能源行業提供積極的外部效應來降低能源成本，這將抵消通貨膨脹的影響。因此，我相信礦行業的平均能源價格將保持在每兆瓦時50美元。

比特幣可能成為重要的能源消耗者，但這取決于價格

如果你讀過任何關于比特幣礦的新聞頭條，你可能會認為該行業目前是全球范圍內的巨大能源消耗者。

然而，比特幣礦每年僅消耗88TWh，是全球能源消耗173,340TWh的0.05%。這意味著比特幣礦當前的能源消耗在全球范圍內只是一個很小的數字。

比特幣礦目前的能源消耗可能有限，但從歷史上看，它隨著比特幣價格的上漲而快速增長。如果比特幣價格在未來幾十年繼續飆升，比特幣礦可能會成長為全球主要的能源消費者。

比特幣價格是決定比特幣未來能源消耗的最關鍵因素。因此，我模擬了三種場景：

1.比特幣價格在2040年線性增長至200萬美元的看漲情景。

2.比特幣價格在2040年線性增長至500,000美元的中性情景。

3.比特幣價格在2040年線性增長至100,000美元的看跌情景。

如下圖所示，比特幣未來的能源消耗因未來比特幣價格而有很大差異。

如果到2040年比特幣價格達到200萬美元，那么比特幣每年可能消耗894TWh——比如今的水平增加10倍。這一能源消耗預計相當于2040年全球能源消耗的0.36%，對比今天0.05%的份額有相當大的增長。

讓我們看看更中性的情景，即到2040年比特幣價格達到500,000美元。在這種情況下，比特幣每年將消耗223TWh，略高于當前水平的兩倍。能源消耗的這種小幅增長令人驚訝，因為500,000美元的比特幣價格意味著比特幣價格上漲了20倍。在這里，我們看到了減半的影響，將在本文后面解釋。

在我們看跌的情景中，比特幣價格將在2040年達到10萬美元。雖然這意味著是如今價格的4倍多，但比特幣的年能源消耗量將減半至45TWh，占全球能源消耗量的0.02%。就像在中性的情況下一樣，這就是減半的魔力。

情景分析：比特幣價格與交易費用

上面的三個場景僅在價格上有所不同。如前所述，交易費用的高低也對比特幣未來的能源消耗產生巨大影響。因此，我包含了一個情景分析，以了解2040年比特幣的能源消耗量將根據比特幣價格和交易費用而有所不同。

在上表中，我們看到以2040年200萬美元的比特幣價格計算，交易費用對比特幣的能源消耗產生了巨大影響。每個區塊的交易費用每增加0.1比特幣，比特幣的能源消耗就會增加150TWh，幾乎是目前88TWh能源消耗的兩倍。

表格中另一個有趣的結論是，以每個區塊0.4個比特幣的歷史平均交易費用計算，比特幣價格必須在2040年超過20萬美元，其能源消耗才能保持在當前水平。在這里，我們再次看到減半的影響。

上圖與上一張相同，但不是以TWh為單位顯示能源消耗，而是以占全球能源消耗的百分比顯示。在這里，我們假設到2040年全球能源消耗的年增長率為2%。

如果到2040年比特幣價格達到200萬美元，且交易費用保持在歷史平均水平，那么比特幣在全球能源消耗中的份額將為0.36%。與今天僅0.05%的水平相比，這是一個巨大的增長，但仍遠低于某些比特幣批評者所預估的「世界末日」。在這樣的能源消耗下，比特幣礦將被認為是一個重要的能源密集型行業，但仍遠低于水泥生產等行業，后者消耗了全球2%的能源。

減半限制了比特幣的能源消耗增長

下圖顯示了我們對2022年至2040年間比特幣能源消耗發展的估計。我們可以看到，所有價格情景的能源消耗都會每四年大幅減少。原因就是區塊補貼每210,000個區塊或每四年減半。

由于區塊補貼每四年減半，比特幣礦將逐漸減少能源消耗。隨著時間的推移，區塊補貼減半對比特幣礦能耗的影響會逐漸減弱。

假設每個區塊的交易費用為0比特幣，那么只有當比特幣價格上漲的速度快于區塊補貼下降的速度時，比特幣的能源消耗才會增加。區塊補貼每四年減半，比特幣價格必須每四年翻一番才能抵消這種影響。在這種情況下，比特幣價格在2040年必須在65萬美元左右，其能源消耗才能高于目前。

但是交易費用肯定會存在，比特幣的歷史平均每塊交易費用為0.4個比特幣。假設交易費用保持在這個水平，比特幣價格不需要每四年翻一番來抵消區塊補貼減半的影響。在這種情況下，高于20萬美元的比特幣價格才會增加2040年比特幣的能源消耗。

結論

比特幣未來的能源消耗非常不確定，取決于幾個因素。不過，有一件事是肯定的：只有當比特幣的價格達到數百萬美元時，它才會成為主要的全球能源消費者。

雖然比特幣價格的增長了更多的礦活動和更高的能源消耗，但減半卻產生了相反的效果。由于減半，比特幣價格必須繼續以驚人的速度上漲，比特幣的能源消耗才能長期增加。減半的緩解效果可以被未來交易費用的增加所抵消。只有當比特幣成為了全球主要的支付系統，并且需求很大時，才會發生這種增長。

對于那些希望看到比特幣能源消耗下降的人來說，我們有一個好消息：因為如果比特幣作為一種貨幣體系失敗了，你的愿望就會實現。

希望這篇文章對大家有一定的幫助。

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