比特币挖矿报告：80%的中国矿工位于四川，全球可再生能源使用率不低于77.6%

三言财经出品|口译

近期，比特币价格屡创新低，多家矿场倒闭，矿机被废弃。甚至按磅出售。

过去，各行各业对比特币挖矿的看法不一，但大多持否定态度。

一份著名的出版物甚至发表了一份声明，称比特币挖矿会增加二氧化碳排放，最终的影响可能是全球气温再升高两度。

有鉴于此，Coinshares Research 的研究团队对目前的挖矿情况进行了详细而仔细的研究，发现与之前许多未经证实的媒体报道相反，比特币挖矿与人们想象的完全不同。这种电力浪费甚至可以帮助开发可再生能源。

该研究调查了九个相关因素，包括比特币挖矿网络的地理分布、组成、效率、功耗、电源、哈希率趋势、硬件成本、硬件效率和边际创造成本。

根据研究结果，估计自5月以来，采矿市场的平均成本为5美分/KWh，18个月的设备折旧费用从约6,500美元增加到约6,800美元。

这表明，在当前价格下，矿工平均要么处于亏损状态且无法收回资本支出（电费接近 5 美分/KWh，采矿设备在 24-30 个月内贬值），要么有条件支付采矿设备更少。

此外，就地理分布而言，比特币矿场主要位于世界上有大量未使用的可再生电力供应的地区。

最后，高度保守的估计可再生能源至少占比特币能源结构的 77.6%，这表明比特币挖矿比几乎所有其他大型行业都更强大。更环保。

矿工平均电费为5美分/KWh，挖矿收益为负

自 2018 年下半年以来，随着新矿机的推出，挖矿效率（GH/J）和单位算力投资成本（TH/s）都得到了显着提升。但平均而言，引入新型矿机的收益与之前相比下降了很多 [图 1]。与此同时，平均硬件成本已开始低于之前的趋势线[图 2]。

自 5 月以来，哈希率（比特币挖矿网络的全部计算能力）从大约 30 EH/s 增加到大约 40 EH/s。在此期间，哈希率的增长速度高于两年平均水平 [图 3]，但低于历史平均水平。与此同时，比特币的价格也从 8500 美元左右跌至 4000 美元左右。

这无疑给许多矿工带来了压力，因为采矿成本增加而收入却大幅下降。

以 5 美分/KWh 的电费计算，5 月份的 18 个月折旧费用约为 6,500 美元，现在已升至约 8,500 美元 [表 3]。

但是，整个网络的算力并没有下降，所以这意味着矿工要么在亏本运行比特币矿场联系方式，要么永远无法偿还（即使电价是 3 美分）。 /KWh 计算，矿机也是按 24-30 个月折旧），或者可以找到成本更低的电力或矿机[表 1-5]。

比特币挖矿地域分布：四川占48%，其余多在北方寒区

一个有趣的趋势是矿工正在离开中国，或者不再去中国投资矿场。相反，他们开始在挪威、瑞典、俄罗斯、加拿大和美国等地开展业务，这些地方电力便宜、监管友好、互联网良好且气候适宜。

人们普遍认为，大多数比特币挖矿仍发生在中国。虽然这是真的，但根据这项研究的计算，这个比率现在不超过 60%。

中国矿工主要分布在少数省份，80%的中国矿工分布在四川，其余分布在云南、贵州、西藏、新疆、内蒙古西部和黑龙江[图6]。

这些位置不是随机选择的：驱动这些矿工的关键因素是低成本电力、高速额外的冷却成本可以降低 [10]。

虽然在这些地区之外肯定有一些地雷，但它们目前还不足以进行详细调查。

量化比特币挖矿中可再生能源的使用：至少 77.6%

在过去的 10 年里，中国的可再生能源发电量一直在萎缩，这是可再生能源发电过度的结果。由于担心过载和电网关闭的风险，一些可再生能源产生的电力被电网拒绝。

减产的主要原因是投资过度和随后的产能过剩。中国的可再生能源发电（主要是风能和太阳能）主要集中在中国的北部和西部边境。尽管当地发电潜力很大，但由于人口较少，各地区的收缩率之前都达到了30%以上的高位[表6、表7]。

这对可再生能源项目的可投资性和盈利能力构成了巨大障碍。政府一直在大力补贴中国的可再生能源部门，赤字达 250 亿美元 [34]。

中国的大部分比特币挖矿位于风能/太阳能限制较高的省份，或水电总装机容量较大的省份。矿工选择将自己定位在电力供应过剩的地区显然绝非偶然。

考虑到电力成本作为其整体采矿成本的一部分的重要性，廉价电力，尤其是原本会被浪费的电力，对于矿工来说至关重要。

虽然无法确定单个采矿作业使用可再生能源与不可再生能源的百分比，但可以根据最新的可再生能源组合标准中规定的可再生能源与不可再生能源使用的政策目标来确定(RPS) 做出有根据的猜测。

以下是摩根士丹利公用事业研究团队（Simon Lee 和 Eva Hou）的估计：

相关性很明显：在中国开展加密货币挖矿业务最多的省份以及在其能源生产组合中很大一部分来自可再生能源的省份（参见附录中的完整表格）。

例如，据估计，中国 80% 的比特币挖矿算力在四川（占世界总算力的 48%），2017 年总能源组合的 90% 是可再生能源，大多数矿工都在省级。批发市场面临的能源组合至少是可再生能源。

使用上面的数字，我们可以合理地估计，全球 43.3% 的比特币采矿业在四川由可再生能源提供动力。

然后我们可以取中国剩余20%的比特币算力（占世界总量的12%）所在的六个省的平均可再生能源组合，计算其对全球算力的贡献总量贡献是 5.7% 的可再生能源和 6.3% 的化石/核能 [表 10]。

在中国以外，大型比特币矿场主要位于太平洋西北部，包括华盛顿、俄勒冈、不列颠哥伦比亚、魁北克、纽约北部、挪威、瑞典、冰岛和格鲁吉亚。

除了纽约和俄罗斯，几乎所有这些地区的能源部门都以可再生能源为主，并且有公开数据显示每个地区的可再生能源渗透率 [图 9]。欧洲和北美的水电利用率也是世界上最低的，这两个地区的装机容量不到 40% [35]。

在华盛顿、俄勒冈、挪威和魁北克等地区，矿工们选择了已知过剩的廉价可再生能源——主要是水力发电。矿山的开工也并非偶然。

虽然我们怀疑纽约和俄罗斯的矿工也是如此，并且有证据支持这一点 [10] [27]，但我们保守地将这些地区排除在计算之外。

那么，基于上述数据，在中国以外的这些西方国家，全球 35% 的比特币挖矿中比特币矿场联系方式，至少有 27.8% 是由可再生能源供电的。

全球剩余 5% 的采矿假设分布均匀，全球可再生能源渗透率为 18.2%，可再生能源增长 0.9%，化石/核能增长4.1%。

据此计算，保守估计比特币全球电力结构中可再生能源总量的下限为77.6%，化石/核电的上限为2< @2.4 %。 [表10]

结论：比特币挖矿主要消耗多余能源，不会对环境造成不良影响

该报告的结论与此前一些媒体报道的结论相去甚远，但这是因为这些报告是通过设计不佳的方法计算得出的，甚至有些说法完全没有根据[36]。

因此，关于比特币挖矿造成环境破坏的说法从根本上忽略了这样一个事实，即许多矿工在不知不觉中为自己选择了最具成本效益的电力形式。世界上能源过剩的地区。

可再生电力作为比特币采矿的主要能源消耗，与媒体先前引用的关于比特币采矿排放及其对环境影响的常见假设形成鲜明对比。

一些报道对比特币挖矿过程存在根本性的误解，他们认为比特币挖矿的增量电力供应是由煤炭等传统能源提供的，这显然是错误的。

实际上，加密货币挖矿主要消耗电网的过剩产能，甚至可以从促进可再生能源发电能力上提高可再生能源公司的盈利能力。

可以合理肯定地说，加密货币挖矿至少不会因消耗原本会接地和浪费的电力而造成任何额外的损害。

证明它实际上对可再生能源领域有益是一个更大的挑战，需要对更深层次的挑战研究进行后续工作。

虽然基于在公开市场上自愿购买的免费购买电力来攻击创造价值的行业的想法相当荒谬，但我们真的可以这样想：

例如，全球家庭约有 8500 万台 PlayStation 4、4500 万台 Xbox One 和 1500 万台 Nintendo Wii U 游戏机[38][39][40]。他们的加权平均游戏功耗约为 120W。假设它们在现代 40 英寸 LED 电视上播放，每天播放 4 小时，每天空闲 20 小时，加权平均值为 10W，这些游戏系统的功率 (4.9GW) 比整个比特币挖矿网络（4.7GW）甚至更高。

参考资料和附录：

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