可再生能源真的是高能源密集型比特币挖矿的解决方案吗？

原标题：比特币“高耗能”魔咒如何解除？》

大卫·巴巴扬和胡里奥·吉尔-普尔加

编译：乔尼

近日，普华永道（PwC）荷兰分公司研究员亚历克斯·德弗里斯（Alex de Vries）研究了 2018 年比特币的全球能源消耗，他发现现有的水电项目不足以维持比特币的挖矿业务，并补充说比特币网络需要多达 6 个2.3 TWh（即每小时 62.3 太瓦）的功耗。这个规模的电可以满足匈牙利或者瑞士的用电需求，原文在此。

亚历克斯的发现是多年来关于比特币是否对环境有害的争论的产物。比特币怀疑论者指责去中心化金融网络导致全球变暖，因为系统中的每个节点都需要电力来维持，这意味着机器需要处理数学问题——通过注入大量计算能力——最终挖掘发送并确认比特币交易在网络上。结果，整个比特币挖矿作业产生大量热量，增加了对发电厂提供的电力的需求。

另一方面，支持者认为，比特币旨在取代的传统银行系统消耗更多资源。据他们介绍，银行使用对环境不友好的化学品来打印和发行纸币，而银行的许多当地办事处和服务器仓库消耗大量电力等。

显然亚历克斯是比特币怀疑论者。这位区块链研究人员在他的文章中写道，比特币矿工在处理交易时消耗的碳足迹是银行业最大碳足迹的 12,000 倍。他还表示，虽然比特币支持者开始转向可再生能源，但这并没有正确解决这个问题。

亚历克斯还表示，即使比特币挖矿业务从化石能源转向可再生能源，它们也会继续消耗能源。亚历克斯列举了中国四川省的水力发电厂，它们在潮湿的夏季生产的电力是干燥冬季的三倍。但鉴于加密货币挖矿业务在盈利之前不会关闭，这些发电站也需要使用煤炭能源来满足矿工的挖矿需求。亚历克斯在文章中说：

“基于这些发现，目前在比特币采矿中使用可再生能源不能被视为提供‘绿色’结果，持续的能源需求和可再生能源生产的可变性所带来的挑战将持续存在。这甚至可能刺激新的燃煤发电站的出现，以满足更高的能源需求。”

研究存在根本缺陷

西北大学能源建模学者 Eric Masanet 表示，大多数比特币/全球变暖研究都存在严重缺陷。埃里克表示，全球电力行业正在采取大规模措施实现脱碳（decarbonization）。他认为，政策驱动的化石电力供应减少最终将推动比特币挖矿设备依赖绿色电力——这是不容忽视的事实。

上面，加密货币资产管理平台 Interchange 的联合创始人 Dan Held 在推特上表示，#Bitcoin 使用的电力比当前的法定系统少了几个数量级。推文的链接在这里。

一位比特币矿工称 Solar 将采矿成本降低了 75%

当前加密货币市场的寒冬和高昂的电费成本大大降低了加密货币挖矿的盈利能力。因此，一些大大小小的加密货币矿工已经转向可再生能源以降低采矿成本。

自比特币（BTC）问世以来，加密货币矿工一直在努力降低挖矿成本。目前，由于加密货币市场仍处于寒冷的冬天，这种转变变得越来越重要。

因此，一些矿工现在正在使用太阳能来运行他们的采矿设备。例如，Reddit 用户“cadese”声称他正在使用太阳能电池板进行采矿，这大大降低了他的采矿成本（见下图）。

用户说：比特币挖矿迫使我使用太阳能。我刚刚安装了太阳能电池板来运行我的矿机。我的房子不仅可以使用这种电力，而且还可以将我的采矿成本降低 75%。为什么？这不仅是最便宜的能源，而且我摆脱了电网传输成本和税收（=75%！）

使用可再生能源开采比特币比我们想象的更普遍

2018 年 11 月，CoinShares Research 发布了一份白皮书，研究了比特币的挖矿趋势、成本和能源消耗。据作者称，该研究表明，全球大部分比特币开采都发生在含有可再生能源的地区。此外，该报告强调，大约 80% 的比特币挖矿是由可再生能源驱动的，这使得比特币挖矿比大多数其他行业更环保。

使用太阳能电池板比标准电力更具成本效益。例如，采矿设备 Azultec Cube300 的制造商声称，矿工可以选择“使用可再生能源并回收高达 72% 产生的热量”进行采矿。

对于小型矿工来说，可用的挖矿方式越来越多。例如，Cryptosolartech 项目的主要目标是发展成为使用可再生能源的最大加密货币矿场之一。Cryptosolartech 网站写道：

在 Cryptosolartech，因为我们拥有市场上最好的设备和技术，我们依靠 3,000 名专用 ASIC 矿工来与大型矿池竞争。我们的矿工使用的可再生能源由我们自己的光伏电站提供，这使我们能够以高效和可持续的方式进行开采。

Solar Alliance Energy Inc.（一家提供住宅、商业和工业太阳能装置的公司）等公司也在关注可再生能源在支持加密货币行业发展方面可以发挥的惊人作用。

2018 年 11 月，Solar Alliance Energy 与 NuYen Blockchain 签署协议，在美国伊利诺伊州墨菲斯伯勒开发加密货币挖矿设备，为该地区加密货币挖矿行业的环境保护做出贡献。

以太坊将能源消耗降低了 99%

与比特币一样，目前仍以 PoW 机制为基础的以太坊平台也存在能耗高的问题。以太坊挖矿消耗的能量大约是比特币的 1/4 到 1/2，但在 2018 年的大部分时间里，它使用的电量与冰岛国家大致相同。事实上比特币挖矿浪费能源，典型的以太坊交易一天消耗的电量比美国普通家庭每天消耗的电量还要多。

以太坊创始人 Vitalik Buterin 曾表示：“即使你不相信污染和二氧化碳是个问题，但也存在巨大的能源浪费。目前有一些消费者的电力需求正在被加密货币挖矿所取代。”

Vitalik 计划在 2019 年开始削减以太坊挖矿能耗。今年，以太坊基金会（EF）以及推动开源加密货币运动的主要以太坊项目正计划对期待已久的“冲击”进行现场测试以太坊的代码。如果开发人员是对的，到 2019 年底，以太坊的新代码可以使用当前消耗的 1% 的能量来完成交易。

以太坊的计划是将 PoW 转变为 PoS，这是一种分布式共识的替代机制，于 2012 年首次应用于一种名为 Peercoin 的加密货币。PoS 机制随机选择一个处理器（验证器）来处理交易，而不是拥有数百万个处理器（矿工）与 PoW 机制同时处理交易。

在 PoS 机制下，参与者被称为验证者而不是矿工，而这种机制的关键是保持验证者诚实。PoS 通过要求每个验证者将以太币作为抵押品来实现这一关键要求。质押的 ETH 越多，验证者就越有机会验证交易比特币挖矿浪费能源，从而获得更多奖励。但这也意味着验证者如果被发现作弊，将会遭受很大的损失。

根据 Vitalik 的说法，迁移到 PoS 将使以太坊交易消耗的能源减少一百倍以上。他说：“PoW是耗电量巨大的部分，区块链交易本身所需的算力并不是很大，主要原因是验证数字签名所消耗的算力非常大。”

降低验证交易所需的算力和能源消耗，不仅环保，而且经济，因为它会降低 ETH 的发行率，从而降低 ETH 的通货膨胀率，这对验证者来说是个问题。一种激励机制。同时，迁移到 PoS 也可以提高以太坊网络的安全性。基于 PoS 机制，每个验证者的账户地址都是公开的，因此如果任何验证者违反验证规则，验证者的账户将受到相应的跟踪和处罚。