Arcane 研究：比特幣未來將消耗多少能源？_比特幣價格

本文估計了到2040年比特幣能源使用的發展情況。能源消耗會變得高到比特幣無法擴張，還是低到無法保證系統的穩定？或者介于兩者之間？讓我們來一探究竟。

比特幣能源爭論的焦點幾乎完全集中在比特幣目前的能耗上，而沒有考慮到其未來發展。在本文中，筆者根據幾種價格情景來估計比特幣未來的能耗，并概述了交易費用和電價等因素的變化如何影響該估計。

是什么決定了比特幣未來的能源消耗？

在深入研究之前，我們應該了解是什么決定了比特幣的未來能耗。最重要的變量是比特幣價格，交易費用，礦工花在電費上的收入百分比以及礦工的平均電價。

比特幣價格

比特幣價格是比特幣未來能耗的最關鍵決定因素。要理解為什么我們必須看看比特幣采礦業的競爭動態。

比特幣價格乘以區塊獎勵決定了全行業比特幣礦工的收入，這涵蓋了他們的成本和利潤。比特幣價格的上漲使整個行業的礦工收入增長，在短期內提高了礦工的利潤率。比特幣挖礦是一個競爭激烈的行業，進入門檻低，這些豐厚的利潤回報自然會吸引更多的礦工參加盛宴，導致能耗的增加。

交易費用

目前，大多數礦工幾乎無視交易費用，因為它們只占礦工總收入的一小部分。因此，您可能會驚訝地發現，比特幣的交易費用水平對其未來的能耗至關重要。

比特幣礦工每年產生52，560個區塊，第一個找到區塊的礦工將獲得以比特幣計價的區塊獎勵。區塊獎勵由兩部分組成：區塊補貼和交易費用。區塊補貼是新鑄造的比特幣，而交易費用是區塊中包含的交易發送者作為小費支付給礦工的比特幣。

去中心化信貸市場ARCx推出Defi信用評分封閉測試版:8月24日消息，ARCx宣布其推出了ARCxCredit和Defi信用評分封閉測試版，為確保系統按預期運行，其創建了一個候補名單，可隨時申請加入。在未來幾個月，其將逐步把地址列入白名單，再進行更廣泛發布。

ARCxCredit是一個在Polygon網絡上推出的去中心化信貸市場，它根據借款人的DeFi信用評分在ETH抵押品上提供動態的最大LTV貸款。DeFi信用評分根據歷史上的鏈上借貸活動為個人錢包地址提供信用風險評估。通過這些系統，使用ARCxCredit的借款人將建立他們的DeFi信用評分，并逐步提高其加密抵押貸款的資本效率。[2022/8/24 12:45:14]

從歷史上看，每個區塊的平均交易費用為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是區塊獎勵中不起眼的一部分，但隨著比特幣減半，交易費用將變得越來越重要。比特幣減半每四年發生一次，區塊補貼隨之減半。在本文后面的一節中解釋了減半對比特幣能源消耗的影響。

假設每個區塊的交易費用在2040年前都將保持在0.4比特幣。由于交易費用不變，但區塊補貼每四年減半，交易費用在區塊獎勵所占份額將逐漸增大。根據估計，區塊獎勵的交易費用份額將在2040年增長到67%，即每區塊的區塊補貼為0.195比特幣而交易費用為0.4比特幣。

Valour宣布前21Shares董事總經理Marco Infuso擔任首席銷售官:金色財經報道，瑞士的數字資產ETP發行方Valour宣布前21Shares 董事總經理Marco Infuso加入資產管理團隊，擔任首席銷售官（CSO），領導交易所交易產品 (ETP) 的全球銷售。

據悉，Infuso先生通過獲得認證加密金融專家 (CCFE) 加深了對區塊鏈和加密貨幣的知識，CCFE 是金融行業領先的瑞士加密和區塊鏈頭銜。

今年 1 月，Valor通過投資SEBA銀行的 C 系列融資以及與 SEBA 銀行簽訂了優先合作協議。[2022/7/5 1:52:38]

雖然比特幣價格是比特幣未來能源消耗中最關鍵的決定因素，但交易費用緊隨其后，其重要性將在未來進一步凸顯。

礦工收入中用于電力的百分比

比特幣礦工將把一定比例的收入花在能源上，這個比例越高，該行業的能耗就越高。為了估計這一比例2040年如何發展，我們必須再次研究該行業的競爭性質。

在任何行業中，費用可以分為兩個主要部分：CAPEX和OPEX。對于比特幣礦工來說，CAPEX由機器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%的收入花費在能源上。

隨著行業的成熟，比特幣礦工花在能源上的收入份額將在目前的基礎上進一步增長，挖礦很可能成為有史以來最具競爭力的行業。這是一個難以監管的全球性行業，且進入壁壘低。從長遠來看，激烈的競爭可能會抹去利潤率，除非礦工能夠獲得異常便宜的電力。

合成資產挖礦項目ARC將集成Chainlink預言機:合成資產挖礦項目ARCx發推稱，將使用Chainlink預言機來幫助在DeFi中再抵押（re-hypothecate）資產。這意味著賺取利息的資產可以用來鑄造STABLEx，并釋放某些資產的價值。這將提高DeFi的資本效率，并為其他資產提供效用。

通過集成Chainlink預言機，可以確保這些高階資產的價值能夠在鏈上實時、安全地進行主動定價。到目前為止，ARCx目前正在將預言機用于xSUSHI（通過SUSHI/ETH預言機）、ibETH（通過ETH/USD預言機）、yUSD（通過USDC/ETH、DAI/ETH和USDT/ETH預言機）和cUSDC（通過USDC/ETH預言機）等資產。[2021/2/25 17:52:32]

此外，由于ASIC的改進放緩，資本支出占比將逐漸降低。為了解釋這些趨勢，我假設礦工收入用于電力的百分比每年增長2%，這意味著到2040年將達到71%。

比特幣挖礦業的平均能源價格

如前所述，比特幣礦工將共同獲得特定的年收入，這取決于比特幣價格和區塊獎勵。他們將把一定比例的收入花在能源上，這取決于行業競爭動態的展開。要了解這種能源成本轉化為多少能源，我們必須估計該行業的平均能源價格。

我估計比特幣采礦業的平均電價為每兆瓦時50美元，并相信在可預見的未來，它將保持在這個水平。我們已經看到全球高通脹，這種情況可能會持續下去。盡管如此，隨著時間的推移，比特幣挖礦的極端競爭性質激勵著礦工尋找更便宜的能源。

Arcadia正在審計Value DeFi和Sentivate的FaaSPool智能合約:區塊鏈安全軟件開發公司Arcadia發推宣布，正在對Value DeFi協議和Sentivate的FaaSPool智能合約進行審計。據10月28日報道， Value DeFi協議在推特宣布，Arcadia Group已完成對Governance Vault v2的審計。[2020/11/1 11:22:18]

比特幣挖礦是一個與位置無關的行業，這意味著您幾乎可以在任何地方建立挖礦業務。到2040年，我相信大多數比特幣礦工將利用比電網電力便宜得多的能源。一些礦工可能仍然通過電網連接，但他們將通過提供需求響應服務或出售機器的熱量輸出來降低能源成本。

礦工通過為能源行業提供正外部性來實現較低的能源成本，這將抵消通貨膨脹的影響。因此，我相信采礦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耗源，但這取決于價格

如果你讀過關于比特幣挖礦的新聞頭條，你可能會認為在全球比特幣消耗了巨量的能源。但比特幣挖礦每年僅消耗88TWh，占全球173，340TWh能耗的0.05%。更宏觀來看，比特幣挖礦目前的能耗比起消耗總量來說微不足道。

比特幣挖礦目前的能耗量是有限的，但從歷史上看，能耗量會隨著比特幣價格的增長而迅速增加。如果比特幣價格在未來幾十年內繼續飆升，比特幣挖礦可能會成長為全球重要的能耗源。

動態 | 日本公司Harch Inc.就引進利用區塊鏈技術進行了報告:4月4日，日本公司Harch Inc.就引進利用區塊鏈技術的公司內部積分制度“GIFT”進行了報告。報告指出，該公司從3月開始在公司內部進行了制度的試運行。“GIFT”利用了NEM技術，在實際運用中，所有員工均需要通過NEM瀏覽器錢包進行代幣交換。[2019/4/6]

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，我對三種情景進行了模擬：

看漲，比特幣價格在2040年線性增長至200萬美元。

中性，比特幣價格在2040年線性增長至50萬美元。

看跌，比特幣價格在2040年線性增長至10萬美元。

如圖，比特幣未來的能源消耗會因其未來價格而有很大差異。

如果比特幣價格到2040年達到200萬美元，比特幣每年可能消耗894TWh，比今天的水平高出10倍。估計到2040年特幣能源消耗在全球能耗總量中占比0.36%，相較于目前0.05%的份額大幅增加。

而更中性的情況，即比特幣價格到2040年達到50萬美元。此時，比特幣每年將消耗223TWh，略高于當前水平的兩倍。能耗的輕微增加令人驚訝，因為比特幣價格為50萬美元意味著比特幣價格上漲20倍。在這里，我們看到了減半的影響，后文將會解釋。

看跌情景中，比特幣價格將在2040年達到10萬美元。雖然這意味著比今天的價格水平高出4倍，但比特幣的年能耗將減半，僅達到45TWh或占全球能源消耗的0.02%。就像在中性情況中一樣，這就是減半的魔力。

情景分析：比特幣價格與交易費用

上一節中的三種方案僅在價格上有所不同。如前所述，交易費用水平也對比特幣未來的能源消耗產生了巨大影響。因此，我用一個情景分析來看看2040年比特幣的能源消耗會由于比特幣價格和交易費用的影響而產生多大差異。

表1

在表1中，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。對于每個區塊每增加0.1個比特幣的交易費用，比特幣的能源消耗增加150TWh，幾乎是當前88TWh能耗的兩倍。

該表中另一個有趣的結論是，由于每塊的歷史平均交易費用為0.4比特幣，比特幣價格必須在2040年超過20萬美元，其能耗才能保持在當前水平。在這里，我們再次看到減半的實際作用。

表2與表1相同，但不是以TWh為單位顯示能耗，而是以其占全球能耗的百分比展示。在這里，我假設到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，交易費用保持在歷史平均水平，比特幣在全球能源消耗中的份額將達到0.36%。這比今天僅0.05%的占比大幅增加，但仍遠低于某些比特幣評論家的末日估計。在這樣的能耗下，比特幣挖礦將是一個重要的能源密集型產業，但仍然遠遠低于水泥生產等行業，后者消耗了全球2%的能源。

資料來源：井噴率指數，國際能源署

減半限制了比特幣的能耗增長

預估的2022年至2040年間比特幣能耗情況如下圖所示。由于區塊補貼每產生210，000個區塊時減半一次或每四年減半一次，所有價格情景的能耗每四年大幅減少一次。

因為區塊補貼每四年減半，比特幣挖礦將逐漸消耗更少的能量。隨著時間的推移，區塊補貼減半對比特幣挖礦能耗的影響將越來越小。

假設每區塊的交易費用為0比特幣，只有當比特幣價格以快于區塊補貼下降的速度增長時，比特幣的能耗才會增加。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，比特幣價格必須在2040年達到65萬美元左右，其能耗才能高于當前水平。

盡管如此，交易費用仍將高于每個區塊0比特幣。比特幣每區塊的歷史平均交易費用為0.4比特幣。假設交易費用保持在這一水平，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，2040年比特幣價格高于20萬美元將增加比特幣的能耗。

結論

比特幣未來的能耗非常不確定，取決于幾個因素。不過可以肯定的是：只有當比特幣的價格達到幾百萬美元時，比特幣才會成為重要的全球能耗源。

雖然比特幣價格的增長刺激了更多的采礦活動和更高的能耗，但減半會產生相反的效果。由于減半，比特幣價格必須繼續以驚人的速度上漲，比特幣的能耗才會長期增加。減半的緩解效果可以被未來交易費用的增加所抵消。只有當對使用比特幣作為支付系統有大量需求時，這種增長才會發生。

這帶來了一個重要結論。只有當人們將比特幣視為價值儲存和支付系統時，比特幣未來的能耗才會增長。請記住，只有比特幣價格增長到幾百萬美元并且交易費用相當高時，比特幣才會在2040年消耗大量能源。比特幣價格取決于市場對比特幣作為價值儲存手段的需求，而交易費用是由比特幣作為交換媒介的使用所驅動的。

這是貨幣的兩個最重要的功能，所以可以說，如果比特幣作為貨幣成功，比特幣的能耗才會達到一個重要的水平。即使在2040年200萬美元的高度看漲價格情景中，比特幣能耗也只會占到全球能耗的0.36%。花費0.36%的能源來保證價值并促進全球數十億人的交易是值得的-這還不包括考慮到比特幣礦工的能源需求激勵了更多的能源生產。

對于那些希望看到比特幣能耗下降的人來說，我有個好消息：你可以在扶手椅上放松一下，因為如果比特幣作為一個貨幣體系失敗，你的愿望就會實現。你相信比特幣會失敗，不是嗎？

原文鏈接：https://arcane.no/research/how-much-energy-will-bitcoin-consume-in-the-future

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