NFT:与其他主要行业相比：比特币的能源使用情况如何？_eco2币注册

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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。

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。

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%

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。

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%)

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

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