比特幣挖礦如何與可再生能源結(jié)合發(fā)展

目前全球一些可再生能源項(xiàng)目都處于虧損狀態(tài)（凈回報(bào)通常為負(fù)），比特幣礦工的出現(xiàn)其實(shí)給不少瀕死的可再生能源項(xiàng)目帶來(lái)了生機(jī)，因?yàn)樗麄円呀?jīng)成為了全球電力買(mǎi)家里的生力軍，而且也傾向于聚集在相對(duì)利用率較低的可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施周?chē)?/p>

全球變暖、冰川融化、臭氧層出現(xiàn)空洞。比特幣挖礦會(huì)加速能源消耗、并導(dǎo)致環(huán)境越來(lái)越糟嗎？

不好意思，答案可能讓你們失望了——因?yàn)楸忍貛磐诘V網(wǎng)絡(luò)中，74%的電力都來(lái)自可再生能源。先給大家做個(gè)小小的科普：可再生能源（Renewable Energy）是指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源，是取之不盡、用之不竭的能源，是相對(duì)于會(huì)窮盡的不可再生能源的一種能源，對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開(kāi)發(fā)利用。

當(dāng)然，你也許會(huì)質(zhì)疑這個(gè)數(shù)字，畢竟很多媒體都言之鑿鑿地認(rèn)為比特幣挖礦的巨大能耗會(huì)給地球環(huán)境造成破壞。但是，通過(guò)英國(guó)研究機(jī)構(gòu)CoinShares對(duì)比特幣挖礦網(wǎng)絡(luò)的地理位置、成本、效率、電力消耗和電力來(lái)源等多個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)的分析，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)字其實(shí)還是很靠譜的。

1. 比特幣挖礦與可再生能源：完美結(jié)合

不可否認(rèn)，基于工作量證明共識(shí)算法的比特幣網(wǎng)絡(luò)需要消耗大量算力，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)也對(duì)硬件有著相當(dāng)多的需求，因此的確會(huì)消耗不少電力。此前劍橋大學(xué)替代金融研究中心的分析結(jié)果顯示，比特幣挖礦能耗約占全球總能耗的0.25%，從這個(gè)角度來(lái)看，如果這些估計(jì)是準(zhǔn)確的，那么比特幣挖礦能耗幾乎相當(dāng)于人口約5000萬(wàn)的哥倫比亞整個(gè)國(guó)家的能耗。此外，該機(jī)構(gòu)還認(rèn)為今年的耗能在 7 月初或中旬達(dá)到了峰值，并且仍然保持在每年 60-75 TWh 的歷史高點(diǎn)附近。

但問(wèn)題是，我們不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為比特幣網(wǎng)絡(luò)能耗高是一件壞事。在人們的刻板印象里，比特幣挖礦總是會(huì)選擇有充足電力供應(yīng)的地區(qū)，而且能耗巨大。但令人意想不到的是，相比于世界上其他很多大型工業(yè)行業(yè)而言，比特幣挖礦的可再生能源利用率反而更高。而且即使在最壞的情況下，也就是所有的電力都是依靠燃燒煤炭產(chǎn)生的時(shí)候，比特幣網(wǎng)絡(luò)的排放量仍然遠(yuǎn)不到全球二氧化碳排放量的 1％。

另一方面，目前全球一些可再生能源項(xiàng)目都處于虧損狀態(tài)（凈回報(bào)通常為負(fù)），比特幣礦工的出現(xiàn)其實(shí)給不少瀕死的可再生能源項(xiàng)目帶來(lái)了生機(jī)，因?yàn)樗麄円呀?jīng)成為了全球電力買(mǎi)家里的生力軍，而且也傾向于聚集在相對(duì)利用率較低的可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施周?chē)Ｍ瑫r(shí)，比特幣礦工總是會(huì)尋找具有最高效能源的地區(qū)來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本，這種思維方式也可以促進(jìn)可再生能源發(fā)展的創(chuàng)新——因此，當(dāng)比特幣礦工遇到可再生能源，無(wú)疑是一次完美的結(jié)合。

2. 比特幣礦工的地理分布

如果從大體上觀察礦工在全球范圍內(nèi)分布狀態(tài)的話(huà)，會(huì)發(fā)現(xiàn)他們的分布相當(dāng)均勻（如上圖所示），但仔細(xì)分析也會(huì)發(fā)現(xiàn)，礦工確實(shí)傾向于聚集到某些類(lèi)似的地理區(qū)域內(nèi)，而且基本上會(huì)選擇河流穿越、人口相對(duì)較少的地帶，或是丘陵和山區(qū)。

在這些地區(qū)中，我們發(fā)現(xiàn)了主要的比特幣挖礦中心：

· 美國(guó)的華盛頓州和紐約州；

· 加拿大的魁北克省、不列顛哥倫比亞省、艾伯塔省、紐芬蘭和拉布拉多省；

· 冰島；

· 北斯堪的納維亞半島（挪威和瑞典）；

· 高加索地區(qū)（格魯吉亞和亞美尼亞）；

· 中國(guó)云南省和四川省絕大多數(shù)地區(qū)。

一些小型的比特幣挖礦中心則分布在：

· 奧地利；

· 美國(guó)蒙大拿州；

· 俄羅斯西伯利亞聯(lián)邦區(qū)；

· 中國(guó)貴州省。

不過(guò)，還有一些主要礦區(qū)并不符合上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，比如伊朗和中國(guó)新疆和內(nèi)蒙古等省。此外，一些小型比特幣礦區(qū)似乎也不符合上述地理位置的標(biāo)準(zhǔn)，包括：

· 美國(guó)佛羅里達(dá)州、德克薩斯州和亞利桑那州；

· 澳大利亞西澳大利亞州和新南威爾士州；

· 比利時(shí)；

· 白俄羅斯；

· 俄羅斯西北聯(lián)邦區(qū)；

· 阿根廷；

· 委內(nèi)瑞拉；

· 以色列。

那么，如何計(jì)算可再生能源在比特幣挖礦中的利用率？

在計(jì)算可再生能源在比特幣挖礦中的利用率時(shí)，CoinShares假設(shè)無(wú)論礦工身在何處，都使用了其所在地區(qū)發(fā)電組合的平均值，包括煤炭發(fā)電、核能發(fā)電、或是可再生能源發(fā)電；然后，再按照行政區(qū)域估算出駐留在每個(gè)地區(qū)里的比特幣算力百分比，最后將每個(gè)相關(guān)礦區(qū)的可再生能源滲透率與該地區(qū)所占的全球挖礦業(yè)總量的百分比相乘，繼而得出比特幣采礦網(wǎng)絡(luò)總發(fā)電量中可再生能源滲透率的全球加權(quán)平均估算值。

根據(jù)國(guó)際可再生能源組織的研究發(fā)現(xiàn)，在所有的發(fā)電技術(shù)中，水力發(fā)電的實(shí)際成本是最低的。鑒于水力發(fā)電在可再生能源中的重要地位，我們決定把比特幣礦工的地理集群歸入到兩個(gè)不同的“籃子”里，第一個(gè)“籃子”可以稱(chēng)之為水力發(fā)電區(qū)域，第二個(gè)“籃子”稱(chēng)為非水力發(fā)電區(qū)域，并且重點(diǎn)分析下“第一個(gè)籃子”。

當(dāng)然，我們并不是說(shuō)其他可再生能源不重要，比如伊朗主要利用化石燃料、核能、太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電來(lái)挖礦，而在我國(guó)的新疆和內(nèi)蒙古地區(qū)的礦工則主要以天然氣為主，或是以煤炭為主、輔以風(fēng)發(fā)電挖礦。此外，還有一些使用太陽(yáng)能作為其主要?jiǎng)恿υ吹牡V工，但目前這種操作仍然相對(duì)罕見(jiàn)。

就水電可再生能源來(lái)說(shuō)，目前估計(jì)全球60%的水力發(fā)電挖礦發(fā)生在中國(guó)，僅四川就占到了全球比特幣挖礦算力的50％，其余10％或多或少地分散在云南、新疆和內(nèi)蒙古等地。隨著中國(guó)西南部省份——包括云南，貴州和四川等地的豐水季到來(lái)，該地區(qū)在我國(guó)、乃至世界范圍內(nèi)都占據(jù)了水電可再生能源比特幣挖礦的主導(dǎo)地位，尤其是四川省。在雨水充沛的這段期間里，當(dāng)?shù)仉妰r(jià)可能是全世界最低的，也因此使其成為了全球最具吸引力的比特幣挖礦區(qū)域之一，很多礦工都會(huì)在當(dāng)?shù)靥崆安渴鸫罅康V機(jī)——可以說(shuō)是真正的“未雨綢繆”。

在此，不妨讓我們先回顧一下歷史數(shù)據(jù)，看看2017年四川省在比特幣挖礦可再生能源利用率上的驕人成績(jī)。根據(jù)摩根士丹利研究部門(mén)在2018十月發(fā)布的數(shù)據(jù)，四川省2017年的可再生能源滲透率達(dá)到了90%，而我國(guó)其他省份的這一指標(biāo)也都非常高，具體如下：

需要注意的是，我國(guó)不同省份的可再生能源滲透率數(shù)字可能會(huì)在今年第四季度發(fā)生變化，因?yàn)殡S著豐水期的結(jié)束，許多礦工會(huì)向新疆和內(nèi)蒙古遷移，并利用當(dāng)?shù)氐奶烊粴夂惋L(fēng)能電力繼續(xù)挖礦。

下面，讓我們?cè)倩氐奖忍貛磐诘V的水電可再生資源利用上。如果說(shuō)60%的水力發(fā)電挖礦都發(fā)生在中國(guó)，那么剩下40%在全世界是如何分布的呢？CoinShares估計(jì)全球水電挖礦的比特幣算力中，35%是在華盛頓、紐約、不列顛哥倫比亞省、阿爾伯塔省、魁北克省、紐芬蘭和拉布拉多、冰島、挪威、瑞典、格魯吉亞和伊朗之間平均分配了。不過(guò)，這些地區(qū)的可再生能源滲透率參差不齊，有的滲透率高達(dá)100%，有的則低至0%。

CoinShares就是使用上述方法得出了74.1%的可再生能源滲透率估值，實(shí)際上這個(gè)數(shù)字可能相對(duì)比較保守，因?yàn)楹芏嗪芏嗟貐^(qū)的比例數(shù)字其實(shí)高于當(dāng)?shù)仄骄?，比如紐約州。然而雖然看上去74.1%這個(gè)數(shù)字很高，但相比于2018年11月其實(shí)還是有所下降的，當(dāng)時(shí)全球比特幣挖礦的可再生能源利用率高達(dá)77.8%。這也說(shuō)明在過(guò)去的一年時(shí)間里，一些礦工為了能夠趕上牛市浪潮開(kāi)始選擇其他電力能源來(lái)挖礦，比如大量美國(guó)俄勒岡州的礦工涌入天然氣占主導(dǎo)地位的電力資源地區(qū)，比如伊朗。

比特幣挖礦全球可再生資源滲透率分析表

3. 比特幣挖礦中可再生能源利用的季節(jié)性因素

正如前面提到的那樣，比特幣挖礦在一定程度上受到季節(jié)性流動(dòng)性的影響，這一表現(xiàn)在中國(guó)礦工身上尤其明顯，這主要是由于中國(guó)西南部“云貴川”地區(qū)降雨的季節(jié)性變化以及水電價(jià)格的變化所導(dǎo)致的。

隨著一年一度的“豐水季”或潮濕雨季的出現(xiàn)，西南地區(qū)的電價(jià)下跌至2.5美元/千瓦時(shí)，幾乎達(dá)到世界上最低水平的電價(jià)。根據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù)顯示，僅云南、貴州和四川這三個(gè)省每年就有超過(guò)100 TWh的電力被浪費(fèi)掉，然而比特幣礦工卻很好地利用了這一資源，并成為當(dāng)?shù)刈畲蟮碾娏I(mǎi)家，給不少水電站和發(fā)電廠帶來(lái)了巨大利潤(rùn)。

然而當(dāng)旱季回歸，“云貴川”地區(qū)的電價(jià)會(huì)再次上漲，導(dǎo)致一些礦工遷移到新疆和內(nèi)蒙古，因?yàn)槟抢镉辛畠r(jià)的煤炭和風(fēng)力發(fā)電。根據(jù)一些消息人士透露，去年就有多達(dá)50萬(wàn)個(gè)礦機(jī)單位遷徙到新疆。然而，搬遷礦機(jī)是一項(xiàng)成本極其昂貴的工作，只有那些資本最充足的礦工才有實(shí)力進(jìn)行大規(guī)模搬遷，而他們的搬遷費(fèi)用通常可以達(dá)到7位數(shù)（美元），同時(shí)還要承擔(dān)高達(dá)20％的礦機(jī)破損率風(fēng)險(xiǎn)。

綜合起來(lái)，這些遷移模式將導(dǎo)致比特幣挖礦的可再生能源滲透率發(fā)生季節(jié)性變化。因此，CoinShares預(yù)計(jì)對(duì)采礦能源組合中可再生能源總滲透率的估算數(shù)字也會(huì)隨季節(jié)更迭而有所不同。

4. 總結(jié)

在過(guò)去的一年時(shí)間里，比特幣熊市讓很多礦工難以生存，雖然低迷的市場(chǎng)對(duì)于被淘汰的礦工來(lái)說(shuō)十分痛苦，但“活下來(lái)”的礦工已經(jīng)證明可以更好地應(yīng)對(duì)進(jìn)一步的市場(chǎng)低迷。

就目前而言，比特幣礦工依然分布在以廉價(jià)水電為主導(dǎo)的地區(qū)，比如斯堪的納維亞半島、高加索地區(qū)、太平洋西北地區(qū)、加拿大東部和中國(guó)西南地區(qū)。此外，現(xiàn)階段能夠觀察到的礦工遷徙現(xiàn)象主要局限在國(guó)內(nèi)，即在旱季到來(lái)之后，礦工會(huì)把四川/云南/貴州重新安置到新疆/內(nèi)蒙古等地。這當(dāng)然是一個(gè)有趣的模式，但也有些礦工會(huì)因?yàn)閾?dān)心高昂的搬遷成本和破損率選擇留守在云貴川當(dāng)?shù)?，等待下一個(gè)豐水季的到來(lái)。

結(jié)合全球比特幣挖礦地點(diǎn)和相應(yīng)地區(qū)的可再生能源滲透率，估算出目前比特幣挖礦能源組合中可再生能源的滲透率占到74%，是全球平均水平的四倍多。

總而言之，比特幣礦工是全球可再生能源電力購(gòu)買(mǎi)的生力軍，他們通常都聚集在相對(duì)利用不足的可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施周?chē)?。所以，如果你希望推?dòng)可再生能源的發(fā)展來(lái)保護(hù)地球環(huán)境，是不是應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)一下比特幣礦工呢？