OLY:数据洞悉：与其他主要行业相比，比特币的能源使用情况如何？-ODAILY_TCO

比特币究竟使用了多少能源？

根据剑桥大学“第三次全球加密资产基准研究”的数据，我们可以推算出在2021年6月中国禁止比特币挖矿和7月中国矿业外流发生之前，比特币网络的碳强度约为每千瓦时(kWh)420克的二氧化碳。

剑桥的该研究报告中的图17，如下图所示，展示了世界各地矿工的典型能源。

图片：按地区划分的能源来源

排除中国在外，来自比特币矿业委员会的最新数据显示，超过三分之二的会员，几乎占网络哈希率的三分之一，正在由低排放能源，而全球比特币采矿现在估计其能源需求的56%来自可持续来源。

图片：比特币能源组合

根据加州大学伯克利分校开发的CCN模型来计算碳排放总量，我们可以计算出一个比较新的全球挖矿概况和碳强度数据，为每千瓦时280克的二氧化碳。

基于以下图中假设的发电结构和IPCC碳强度数据的第50个百分点，我们可以得出比特币碳强度急剧下降。是因为将大部分网络从煤炭转移到天然气的结果，从而将比特币的碳强度降低了三分之一。

数据：处于流通状态的比特币仅占供应量的22%:1月7日消息，Glassnode的数据显示，迄今为止挖出的1860万比特币中，78%不具有流动性。

Glassnode首席技术官Rafael Schultze-Kraft对数据进行分析后得出结论称，目前只有420万枚比特币(22%)在持续流通，可供买卖。今年年初以来，比特币流动性不足的趋势明显上升，这表明当前牛市是由大量的非流动性资产推动的。

统计学家Willy Woo也表示，最近的买入是由长期持有者推动的。当更多资产从活跃交易者转移到长期持有者手中时，市场将看涨。[2021/1/7 16:39:24]

图片：碳强度和不同能源结构的对比数据

可以看出，自从中国禁止比特币挖矿以及矿工外流以来，比特币的碳强度下降了三分之一，从419下降到280，主要是由于从煤炭转向更清洁的天然气。将比特币与全球一次能源生产进行比较表明，比特币的碳强度不到其一半，与世界电网相比，碳强度低40%以上。

所以现在我们知道比特币的碳强度是每千瓦时280克二氧化碳，并且比特币每年使用79TWh，我们可以很快得出每年22.1Mt二氧化碳的排放量。

比特币的能源使用与建筑和施工行业相比

联合国全球建筑与施工联盟(GlobalABC)在其年度“建筑与施工全球现状报告”中提供了有关建筑与施工部门的详细数据。下图来自2020年的报告，基于国际能源协会“世界能源统计和平衡数据库”和“能源技术展望”报告的数据。

数据：24小时合约交易量火币居全球交易所之首:加密资产数据公司CryptoRank数据显示，截至 7 月20 日 10:00 （GTM+8），火币合约 24 小时交易量达到 21.9 亿美元，领跑衍生品市场。全球知名的老牌合约交易平台 BitMEX 24 小时合约交易量为 9.1亿美元，位列第四。[2020/7/20]

图片：碳强度和能源结构对比数据

《能源技术展望》报告指出，“2019年全球一次能源使用量达到144亿吨油当量(Mtoe)”，并且有33吉吨(Gt)的温室气体(GHG)与化石燃料相关2019年全球燃料能源发电量，由于全球疫情，预计2020年将降至30.6Gt。非化石燃料能源生产也会产生温室气体，2019年世界二氧化碳排放总量为36,440吨。

保守地说，保守地说，我假设联合国采用的是国际能源机构的数字33GT。为此，38%的排放量等于12,540吨的二氧化碳。联合国全球建筑与施工联盟(GlobalABC)指出：“建筑运行的全球最终能源消耗约为130EJ，约占总最终消耗的30%，另外还有21EJ用于建筑物和建筑或总需求的5%”。

对比比特币的能源消耗：

非住宅建筑：9,330TWh

住宅建筑：26,481TWh

建设：5,833TWh

行业总能源使用量：40,830TWh

比特币：79TWh，占建筑业的0.19%

部门总排放量：12,735MtCO2

比特币：22.1MtCO2，占建筑业的0.18%

数据：BTC在交易所余额达到6个月低点:链上市场分析公司Glassnode的数据显示，比特币在交易所的余额刚刚达到6个月低点，为2357741.636 BTC。上一次观测到的6个月低点是在2020年4月29日，为2362504.291 BTC。[2020/5/2]

部门碳强度：每千瓦时330.6克

图片：比特币与建筑行业——每年的能源使用量，单位为TWh

比特币的能源使用与运输行业相比

根据国际能源机构提供有关运输行业能源消耗等方面的详细数据，以下是运输部门的排放数据，以MtCO2(Mt：吨，CO2：二氧化碳)为单位，行业部门的规模以百分比形式显示在后面的括号中：

公路客运车辆：3,643

公路货运车辆：2,406辆

运费：858(10.6%)

航空：937(11.6%)

铁路：78(1.0%)

其他：174(2.1%)

总排放量：8,096MtCO2

比特币：22.1MtCO2，占运输业的0.28%

就更具体的能源数据而言，美国能源信息署在其《2016年国际能源展望》展示了以下数据，如图所示。

数据：DeFi交易不断“蚕食”以太坊区块容量中其他类型交易占比:ETH分析公司Covalent联合创始人Ganesh Swami发布的数据表明，DeFi交易在以太坊区块容量中的占比越来越大，而ETH转移的份额却在下降。Swami分析了以太坊交易在一段时间内所产生的gas成本，以估计由ETH转移、简单的ERC-20交易以及与通常与DeFi协议相关的智能合约的复杂交互所代表的网络活动的占比。同时，每笔交易类别所产生的gas费用都在不断增加。Swami指出，“所有类型的交易消耗的总gas量似乎是一个自然上限”，这显示了“对以太坊区块容量的强烈需求”和其网络“缺乏可扩展性”，并补充说：”在一个理想的可扩展区块链网络中，所有类型的交易都有增长空间。但在今天的以太坊，为了其中一种交易的增长，它必须蚕食其他交易。”（Cointelegraph）[2020/3/30]

图片：按能源分类的世界交通能源消耗

EIA还在其“2016年国际能源展望”第131页提供了一些行业信息，显示能源消耗百分比和排放百分比非常相似。例如，道路车辆占交通能源使用量的46%，排放量的45%。航空运输约占能源使用的12%和排放的11.6%。

使用上述比率，以及2020年部门总能源使用量为118quadBTU，即34,582TWh，我们得到以下结果：

轻型客车：15,424TWh(44.6%)

航空运输：4,046TWh(11.7%)

公交车：1,321TWh(3.8%)

其他运输：859TWh(2.5%)

公路货运车辆：8,059TWh(23.3%)

动态 | 人民日报：区块链等新技术出现为解决数据安全性等问题提供了新的思路和办法:《人民日报》今日发表题为“数字网络世界的雏形已经出现，信息化催生全新生活方式”的评论文章。文中指出，让信息化为我们创造更加美好生活，需要进一步发展现代信息技术。文章中进一步表示，数据作为数字网络世界中的核心资产，具有与物理世界中的物品完全不同的性质。如何保证数据的安全性、真实性、有效性、不可复制性成为数字世界中数据流转的关键问题，而区块链等新技术的出现为解决这些问题提供了新的思路和办法。[2019/6/21]

海运：4,063TWh(11.7%)

铁路：793TWh(2.3%)

总能源使用量：34,582TWh

比特币：79TWh，占运输业的0.23%

部门碳强度：每千瓦时234克二氧化碳

图片：比特币与交通——每年的能源使用量，单位为TWh

比特币的能源使用与医疗保健行业相比

2020年9月《欧洲公共卫生杂志》上一篇被广泛引用的文章《医疗保健的气候足迹：卫生部门的贡献和行动机会》表明，在全球范围内，医疗保健的气候足迹相当于全球净收入的4.4%。排放量，基于来自43个国家的详细数据，其中包括美国、欧盟和中国这三大排放国，它们占医疗保健总足迹的一半以上。4.4%的数字当然是平均值，柳叶刀医生根据数据分析指出，医疗保健仅占英国排放量的3%，但在美国占10%，在澳大利亚占7%。

但4.4%的全球排放量并不一定对应4.4%的全球能源使用量，正如我们刚刚从建筑和施工中看到的和运输行业。

一项研究得出的结论显示，美国的医疗保健设施每年消耗210TWh的能源，占美国商业建筑行业总能源消耗的10.3%。柳叶刀医生的另一篇论文，这次是在英国国家医疗服务体系(NHS)上，显示建筑中使用的能源排放仅占医疗保健系统总排放量的10.1%，如下图九所示。供应链和委托服务占另外66%；个人、车队和商务旅行另外13.6%；其余的10.3%来自麻醉气体、水和废物。这些与国际数据并无不同，后者显示供应链占排放量的71%。

图片：英国国家医疗服务体系(NHS)的排放明细

但这仍然没有让我们得到我们正在寻找的答案：医疗保健使用了多少能源？我们已经知道，运输和热能的“碳强度”远低于化石燃料产生的电能，所以我假设所有非旅行相关项目的世界平均电网为487gCO2/kWh，运输相关项目为250gCO2/kWh。当我们这样做时，我们从1,603MtCO2的排放基础中实现了总计3,716TWh的能源，平均碳强度为431gCO2/kWh.该图表明，医疗保健在能源使用方面更依赖于电网，而不是运输和航运的液体燃料。相比之下，比特币仅使用该能源的2.1%，仅排放1.4%的二氧化碳，并且碳强度降低35%以上

与银行、黄金和军工行业对比

金融、保险、银行

同样是依靠加州大学伯克利分校开发的CCN模型来计算银行业的碳排放总量，金融部门每年排放1,368Mt的二氧化碳。虽然它没有明确提供能源使用的数字，但它提供了排放来源的一个很好的细分。假设80%的排放来自运输，20%用于设施和采购。使用我们之前对医疗保健所做的相同方法，我们将假设旅行的碳强度为每千瓦时250克二氧化碳，采购和设施的碳强度为每千瓦时487克二氧化碳。

由此产生的能量分解如下：

交通：4,377TWh(88.6%)

设施：309TWh(6.3%)

采购：253TWh(5.1%)

总能源使用量：4,939TWh

比特币：79TWh，占金融和保险行业的1.6%

总排放量：1,368MtCO2

比特币：22.1MtCO2，占金融和保险行业的1.6%

部门碳强度：每千瓦时277克

黄金开采

在2020年，约3500吨的黄金被开采，并且约1300吨的金被回收利用，根据“Gold.org”的分析师称，每公斤开采的黄金会产生20吨二氧化碳并消耗48.6兆瓦时的能源，但由于数据限制，他们省略了进一步提炼黄金所需的能源。一项新研究来自德保罗大学的建议，这个数字应该接近35吨用于珠宝的二氧化碳，约占全球黄金需求的50%。假设精炼使用与回收相似的电量；因此，用于珠宝中每克黄金的开采和提炼总共需要79.9MWh。每公斤回收黄金会产生37吨二氧化碳并消耗31.3兆瓦时的能源。如果我们使用DePaul研究的数字并计算1750吨珠宝，这将使金矿行业2020年的能源消耗总量达到265TWh，产生145Mt的二氧化碳。

比特币：22.1Mt二氧化碳的排放量，占黄金开采的15%

军工业

根据布朗大学沃森国际和公共事务研究所发表的《五角大楼燃料使用、气候变化和战争成本》，我们可以

看到全球军事工业综合体约占全球温室气体排放量的5%，即每年约2,500MtCO2。同样，我们面临着排放与能源的问题，但幸运的是，我们的数据具有足够的透明度，可以做出有效的估计。我们知道燃料使用约占能源使用的11%，设施约占6%，最后83%来自近2万亿美元的军事工业。我们甚至知道美国国防部排放的57MtCO2来自207.45TWh的能源使用，或者说，每千瓦时约270克CO2的碳强度——主要由燃料使用而不是电力驱动。

与主要由人力和旅行驱动的金融部门相比，工业和制造部门更多地受采购和设施驱动。交通运输占金融业能源使用的80%。在制造业中，这一比例接近于仅25%。因此，我们有以下几点：

军用燃料/运输用途：275MtCO2，1,100TWh

军事设施使用：150MtCO2，308TWh

军工燃料/运输用途：525MtCO2，2,100TWh

军工设施和采购用途：1,550MtCO2，3,183TWh

总能源使用量：6,691TWh

比特币：79TWh，占军工综合体的1.18%

总排放量：2,500MtCO2

比特币：22.1MtCO2，或军工综合体的0.88%

行业碳强度：每千瓦时374克二氧化碳

写在最后

图片：比特币与其他行业的对比——每年的能源使用量，单位为TWh

主要结论应该是比特币的能源使用在全球范围内是一个四舍五入的误差，从碳强度的角度来看，每千瓦的排放量比金融、建筑、医疗、工业或军事要少得多。有分析师预测，比特币的碳强度将从今天的每千瓦时280克二氧化碳增加到2026年的约100克，到2031年为零。也许最终，比特币消耗能源这个问题将会消失。

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