比特币挖矿耗电量如此之多，值得开采吗?

想象一下，有一种货币或数字资产的创建时间超过一个世纪左右，它不仅可以在创建期间使用，还可以在未来的多个世纪中被使用。当时创建它的精力可能看起来很大，但却是非常值得的长期投资。这种资产就是比特币。
一年前，我写了一篇关于比特币开采的电力需求的文章，告诉人们我们应该冷静下来。我注意到，金矿开采比比特币开采消耗的能量要多得多。这并不令人意外，因为黄金供应价值8万亿美元，大约是目前比特币市值的40倍。
比特币的功耗

有很多竞争币使用其他类型的算法，而不是像比特币在挖矿中使用的工作量证明，但这些算法的安全性和价值要低得多。
使用工作量证明机制挖矿的币相对较少，其中以太坊(Ethereum)、比特币现金(Bitcoin Cash)和莱特币(Litecoin)是仅次于比特币的。然而，这些币每个币的算力都不及比特币的3%。
截至2019年5月底，我们汇总了全球最大的矿池名单，估计全球最大的8个矿池每天的经济产值为2400万美元，折合每年86亿美元，其中2/3由比特币贡献。
自那以来，比特币的总价值和份额都有所上升。在过去几年里，人们对比特币的电力消耗做出了许多估计，其中几项估计在美国国会研究服务部(Congressional Research Service)最近的一份报告中进行了总结。
下表显示了以兆瓦为单位的研究结果，在一年内有来自不同来源的多个估计，对它们我取了几何平均值。

尽管经常有人对爱尔兰或哥伦比亚等中等发达国家的工作用电量与用电量之比的证据表示担忧，但他们的用电量仍远低于全球用电量的1%。
然而，从长期来看，比特币的价值正在迅速增长，矿化算力不断创下新高;目前大约是每秒70 exahash。结果，正如我们在表格中看到的，电力消耗也迅速增长，平均每年增长一倍多。
由于目前全球发电能力约为7365吉瓦，比特币矿业目前的电力需求仅略高于全球产能的0.1%。全球总发电能力每年增长约2%至3%。
五年预测

电力使用的重点是生成算力，即每秒密码工作量证明计算的次数。算力越高，为给定块赢得奖励的机会就越大。此外，全球矿池的算力越高，比特币的安全性就越高，价值也就越高。
在最近十年中，随着矿工人数的增加和矿工们使用了专门的硬件，采矿业的总算力增加了1万亿倍以上。在此期间，比特币的价格较首次发现的价格上涨了1000万倍，涨幅仅为0.1美分。
非常粗略地说，比特币的市值似乎与总算力的平方根成比例增长，但有很大的差异。算力倾向于跟随而不是引导比特币的价格上涨。
我对表1中以10为底的比特币电量需求对数进行回归，得到斜率为0.38，平均每年增加2.4的用电量。

在上面的表2中，我们预测了未来的电力需求，假设过去5年的增长率不变。我们将其与目前全球7365千兆瓦的发电能力进行比较，并假设全球发电能力每年增长2%。
不寻常的供需关系

那么，比特币挖矿和加密货币挖矿所用电力的持续快速增长，总体上意味着什么呢?
首先，人们必须认识到，比特币经济学与典型的供求经济学完全不同。矿业和电力使用量的增加并不影响比特币的供应量。新币的供应量被编入中本共识中，并由大约每四年一次的区块奖励减半决定。(实际上，每210,000个区块就会发生一次这种情况，而且每隔3年零9个月就会发生一次)。
如果挖矿算力跳跃，在工作量证明算法内部会自动进行一个难度系数调整，使分类块间隔保持在一个近10分钟的时间表上，这样每天的块奖励就接近均匀，直到下一次减半。
到目前为止，在2012年和2016年已经发生了两次减半的事件，将每10分钟区块获得的比特币数量从50个减少到25个，然后又从当前区块奖励的25个减少到12.5个。目前每天有1800个新比特币诞生。
明年，也就是2020年5月，区块奖励将再次减半，为每区块6.25个比特币。届时，新生成的比特币数量将降至每天900枚。
这个供电率完全由比特币代码决定，无论用电量是翻倍、翻三倍还是保持不变，都不会改变。
接下来是比特币经济学的工作原理。供应减少导致的供应紧缩，以及现有库存相对于年度供应的持续增长，导致价格上涨。不断上涨的价格刺激了更多的采矿活动，导致了算力的增长。算力的提高提高了安全性，这也增加了比特币的价值。
电力消耗已经增长到算力的2/3。比特币市值的增长速度比电力消费的增长速度要慢，每年增长约20％。
然而，一旦比特币被开采出来，它就是永恒的，它的价值也可以在未来继续增长。因此，即使新的比特币发行规模变得越来越小，比特币网络的市值仍应无限期增长。
政府监管

电力使用量的增加将带来进一步的政府监管，因为电力是世界上监管最严格的行业之一。比特币本身不能被禁止，但采矿和交易所可以被禁止或监管。
这场竞争还将促使矿商转向更高效的基于asic的采矿计算机，以及最有利的发电地点。
好消息是，比特币开采企业一直在寻找价格最低的电力环境和最佳的冷却环境。这些通常是基于可再生能源，特别是位于凉爽气候的水电。最近的一项估计是，全球74%的电力消耗来自可再生能源。
由于比特币挖掘可以在一天的任何时间进行，所以它适用于非高峰用电。采矿池越来越是多国的，可以在适当的时候将采矿工作量转移到全球各地。比特币开采实际上可以鼓励可再生电力的发展，因为它可以从非高峰生产中提供经济回报，否则这些产出将得不到充分利用。
比特币开采最重要的一些地区在中国，包括四川省、加拿大(尤其是魁北克省)和美国，华盛顿州和纽约州北部。在欧洲，斯堪的纳维亚是一个受欢迎的地方。这些地区大多有大量的水力资源。
有很便宜的能源可以从天然气气体释放的地方。例如,在美国北部和加拿大,几乎四分之一的天然气都被浪费了,因为没有让它进行市场经济的方法。人们可以将比特币开采平台集中在天然气来源的地方，变废为宝。这是今天在加拿大发生的事情。
各国政府，包括国家政府、区域政府和市政府，经常采取措施限制或管制采矿作业，尽管魁北克省实际上向矿工提供了奖励。
我们预计，随着电力消耗增长到全球供应的几个百分点，监管和限制将变得更加严格。也许只有在白天和晚上的特定时间才允许采矿，或者更高的电价，通常在高峰时段生效，将导致矿工只能每天离线。
所有这些影响都将倾向于锁定最高效的矿坑作业，使其成为日益公用事业化的行业的一部分。
现在，人们可以预期个人将继续采矿，把他们的设备作为网上资源池的一部分，黑市上没有执照的矿商提供的矿机。但如果不在低成本地区开展业务，它们的竞争将更加困难。
不管这些发展如何，每天都会产生同样数量的比特币。如果向采矿作业提供的总电力被限制在一个地点，那么在争夺区块奖励的竞赛中就会有不同的赢家和输家。如果一些矿商自愿或由于政府的限制而关闭或限制运营，其他矿商的利润率将会提高。
那些到位并在最有利的地点最高效、最积极地开展业务的公司，将在未来占据比特币生产市场份额的最佳位置。
随着比特币的用电量达到全球用电量的1%，未来三年的情况将非常明显。在获取低成本电力方面，矿池和矿商将取得多大的成功?他们能否在消费中保持较高的可再生资源比例?
在接下来的几十年里，由于大约每四年就会有减半的事件发生，即使比特币的价格继续上涨，矿商也需要提高交易费用。最终，矿机将首先成为基于费用的交易验证器。如果比特币的价格继续上涨，这将是一个非常可行的商业模式。

在小额交易方面，比特币并不真的需要与Visa和万事达(MasterCard)竞争，借助闪电网络的第二层支付渠道，比特币就可以实现。它的竞争对手是大额价值转移，包括通过SWIFT网络进行的电汇或金条转账。
假设现在是2039年。比特币的供应量现在已经远远超过2000万，而且几乎没有增长，每天只增长7个比特币。一个比特币价值200万美元。比特币“挖矿者”或区块验证者的报酬主要来自交易费用，鉴于比特币网络高达40万亿美元的资本规模，这笔交易费用相当可观。
一聪是比特币的最小单位，价值2美分。微小交易很容易由闪电网络或其他二层解决方案处理，批量事务每个月或每个季度提交回主链一次。
除了黄金和外汇储备，各国央行还增加了比特币储备。与2008年至2028年期间央行肆无忌惮地实施量化宽松的疯狂时期相比，法币得到了更好的支持。
为这个价值数万亿美元的网络提供资金而耗费的电力是否值得?我相信是值得的。
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