比特幣消耗量超過巴基斯坦——加密貨幣能否可持續？

自2009年推出以來，比特幣經常受到對其大量用電的嚴格審查。這種用電量通常會與某些國家的電力消耗新聞相提並論，這些國家的電力消耗似乎隨著比特幣的持續成功而不斷增加。

Digiconomist 定期計算比特幣能源消耗指數。它估算比特幣網絡每年消耗128.3太瓦時的電力，約等於巴基斯坦（人口2.3億人）的年度用電量。當然，這個視覺比喻說明了問題的嚴重性。不幸的是，第二大加密貨幣以太坊的用電量也不遑多讓。

目前，估計用於運行以太坊區塊鏈的年度電力為83.89太瓦時，約等於芬蘭的年度用電量。在比特幣和以太坊之間，總電力消耗已超過200太瓦時，約佔全球總用電量的0.3%。有了這些數據，不難理解為何許多群體，尤其是千禧世代和Z世代，對加密貨幣的環境破壞潛力反應激烈，甚至產生負面看法。

本文將探討為何某些加密貨幣消耗如此大量的電力，加密貨幣市場如何朝著降低碳足跡的方向演變，以及加密貨幣是否有可能實現完全的可持續性——達成金融科技產業其他部分的目標之一。

為何某些加密貨幣如此耗電？

要理解這種大量用電的原因，我們首先需要更深入了解比特幣、其技術，或許更重要的是其理念。比特幣為許多早期加密貨幣樹立了範例，從一開始就被設計成一套新的全球金融軌道，旨在顛覆現有的銀行系統。比特幣白皮書的摘要最能概括比特幣的潛力。

“一個純粹點對點的電子現金版本，將允許線上支付直接由一方傳送到另一方，而不需經過金融機構。” 比特幣白皮書摘要

比特幣最初設計的巧思，也反映出其環境上的弱點，來自其點對點網絡結構的運作。簡單來說，這個網絡由“礦工”組成，他們的主要角色是為網絡提供安全保障，同時驗證所有交易。為了完成這個任務，礦工必須解出一個極其複雜的密碼學難題——因此稱為“加密貨幣”。這個網絡的巧妙之處在於，隨著加入礦工的人數增加，難題會變得越來越難，反之亦然。

所有礦工都在競爭解出這個難題，一旦解出，即可獲得6.25個比特幣的獎勵。決定哪個礦工解出難題的關鍵是其所擁有的計算能力。這需要礦工擁有一整排電腦，試圖找到相同的解，每十分鐘就會出現一個新的難題。這整個加密貨幣挖礦過程被稱為“工作量證明”。

為了了解全球礦工的運作規模，可以觀看一段YouTube影片，帶你進入位於德州的最大礦場之一。裡面有長達1000英尺的倉庫，裡面滿是電腦挖礦設備。這是一門大生意，也對電力網造成巨大負擔。

加密貨幣挖礦的經濟學

礦工的主要成本在於電力。估計約有90%到95%的挖礦總成本來自電力支出。這不僅用於供電給大量電腦，還包括保持設備冷卻的能源。因此，所有礦工都非常關注的指標是每千瓦時電力的成本。

歷史上，中國的電價是最低的，因為其高度依賴化石燃料。然而，2021年，中國正式禁止加密貨幣挖礦，迫使礦工轉向其他地區。這些地區包括哈薩克斯坦、冰島和加拿大，這些地方的寒冷氣候降低了冷卻礦機所需的電力，也促使礦工尋找更便宜的電力來源，如地熱或其他可再生能源。

可持續能源在加密挖礦中的應用

由於電力成本佔比重大，礦工往往是早期採用可再生能源的先驅。隨著科技創新推動可再生能源價格持續下降，礦工轉向使用可再生能源的趨勢日益明顯。根據比特幣挖礦委員會2022年第一季的報告，現有58%的挖礦能源來自可再生能源。這代表全球任何產業中，可再生能源的滲透率都處於較高水平，且隨著成本進一步降低，這一比例有望持續增加。同時，小型礦工也能靈活利用可再生能源生產者的閒置電力。

使用可再生能源的最大優點之一是，礦工可以利用可再生能源產生的剩餘電力，即使在間歇性供應的情況下。例如，許多太陽能電站在白天會產生過剩電力，這些電力因為電網缺乏用戶而無法全部吸收。若沒有高容量的電池儲存，這些多餘的電力就會被浪費。比特幣礦工可以為可再生能源生產者提供一個靈活的選擇，以優化其產出。

另一個有助於降低全球加密貨幣碳足跡的因素，是加密貨幣創建技術的轉變，即所謂的“權益證明”。

趨向“權益證明”的發展

權益證明（Proof of Stake）及其他類似結構，如“委託證明（Proof of Delegation）”，改變了加密貨幣的創建方式。簡單來說，與其依賴大量電腦挖礦解難題，參與者會“質押”自己持有的加密貨幣。投資者將其持有的加密貨幣鎖定一段時間，以獲得成為網絡驗證者的資格。基本上，這些“質押者”也為區塊鏈提供安全保障，確認交易。

因此，不再需要工作量證明來確保區塊鏈的安全。事實上，許多較新的區塊鏈，如Algorand和Solana，都是圍繞這些新方法設計的，而較早的工作量證明加密貨幣也逐步轉向權益證明。目前，僅剩約100個左右的工作量證明加密貨幣。比特幣和以太坊仍然是工作量證明，但以太坊正逐步轉向權益證明，預計能將其碳足跡降低約99%。比特幣則暫時沒有計劃改用權益證明，純粹派（稱為最大化者）認為，真正去中心化、任何人都能加入的網絡，能夠取代中心化的銀行系統，並建立一個社群驅動的去中心化網絡。未來是否會受到更廣泛的壓力而改變，只有時間能證明。

結論

加密貨幣歷來並不環保，但多年來，我們已見證從能源密集的工作量證明轉向更環保的結構，如權益證明的轉變。

儘管比特幣因其過度的碳足跡受到批評，但它已經做出很大努力來採用可再生能源——這不僅是出於純粹的生態考量，更是出於經濟角度，因為其約90%的成本來自電力。值得一提的是，使用58%可再生電力運行比特幣網絡，使其逐漸被認為是全球最具環保意識的產業之一。

未來的趨勢無疑是加密貨幣將變得更加可持續和環保，也許在未來某個時點，比特幣也會朝這個方向發展——可能是由於市場壓力的增加，或是外部監管的推動，當其能源消耗接近歐盟的規模時。

關於作者

Tim Lea，是一位策略內容創作者，也是《Down the Rabbit Hole》一書的作者，該書用淺顯易懂的語言介紹區塊鏈技術。他也是一位國際性主題演講者，專注於區塊鏈的策略應用，並對可持續性充滿熱情。