比特币未来将消耗多少能源

比特币价格是比特币未来能源消费最重要的决定因素。

原文题目：《Arcane Research：比特币在未来将会消耗多少能源》

作者：Arcane Blog

编译：百泽研究院

关于比特币的争论焦点几乎集中在比特币目前的能源消费上，但很少有人考虑以后如何发展。在这篇文章中，我们根据几个价格情景估算了比特币未来的能源消耗。

决定比特币未来能源消耗的是什么在深入估算之前，我们要了解决定比特币未来能源消耗的因素。最重要的变量是比特币价格、交易费用、矿工花在电力上的收入率、矿工的平均电价。

比特币每年的能耗=BTC价格x(每块补贴块的平均交易成本)*每年块数x矿工在能源上的收益率/矿业行业的平均能源价格。

比特币价格比特币价格是比特币未来能源消费最重要的决定因素。

比特币价格乘以区块激励决定了比特币矿工的全行业收入，包括他们的成本和利润率。比特币价格上涨带动了全行业矿工收入的增加，短期内提高了矿工利润率。比特币挖矿是竞争激烈、门槛低的产业，这种丰富的利润空间自然会吸引更多的矿工来增加能源消耗。

交易成本现在大部分矿工只占矿工总收入的一小部分，所以很少考虑交易成本。因此，你会惊讶于为什么认为比特币的交易成本水平对未来能源消费至关重要。

比特币矿工每年生产52560个区块，抢走区块的第一个矿工将获得区块奖励。块补偿由块补贴和交易成本两部分组成。

区块补贴是新铸造的比特币，交易成本是区块中包含的交易的发送者作为小费支付给矿工的比特币。

根据CoinMetrics的数据

交易成本在区块补偿中可能看起来不重要，但区块补贴大约每四年减少一半，因此其重要性将逐渐增加。

我们假设到2040年，每个区块的交易费用将保持在0.4比特币。交易费用是一定的，但区块补贴每四年减少一半，所以交易费用将逐渐成为区块补偿的更大份额。预计到2040年，交易费份额将增加到67%，区块补贴将增加到0.195比特币，交易费将增加到0.4比特币。

比特币价格是比特币未来能源消费最重要的决定因素，但交易费用紧随其后

矿工花在电力上的收入比例比特币矿工花在能源上的一定比例，这个比例越高，行业的能源消耗就越高。要估计这个比例在2040年会发展到什么程度，我们必须再次审查该行业的竞争性质。

在所有行业中，成本可分为两个主要部分：CAPEX和OPEX。对于比特币矿工来说，CAPEX由设备和电力基础设施组成，OPEX主要由能源组成。目前，以88 TWh的能源消耗和每兆瓦小时50美元的平均能源价格为基准，比特币矿工将约50%的收入用于能源。

我相信，随着产业的成熟，比特币矿工的能源份额会比现在的水平有一定的增长。随着产业的成熟，它很可能成为历史上最有竞争力的行业。这是一个难以规制、进入门槛低的全球产业。竞争力可以长期抹去利润率，但能获得非常便宜电力的矿工除外。

此外，由于ASIC的改进正在放缓，CAPEX部分将逐渐降低。为了说明这一趋势，我假设用于电力的矿工收入比例每年增加2%。这意味着到2040年将达到71%。

比特币矿业的平均能源价格，正如我解释的那样，比特币矿工将根据比特币价格和区块奖励共同赚取一定的年薪。他们将根据行业的竞争方式，将这笔收入的一定比例用于能源。要想理解能源成本将转化为多少能源，我们必须估算这个行业的平均能源价格。

比特币矿业的平均电价估计为每兆瓦50美元，相信在可预见的未来将保持在这个水平。我们已经看到全球范围内的高通货膨胀，这种情况很可能会持续下去。尽管如此

比特币矿是一个与位置无关的产业。这意味着，几乎所有法规允许的地方都可以进行挖矿业务。到2040年，我相信大多数比特币矿工都会使用比电网电力便宜得多的搁浅能源。一些矿工可能仍与电网相连，但将通过提供需求响应服务或销售设备的热量输出来降低能源成本。

矿工们将通过为能源产业提供积极的外部效应来降低能源成本，从而抵消通货膨胀的影响。所以我相信矿业的平均能源价格将保持在每兆瓦50美元。

比特币可以成为重要的能源消费者，但如果你读过根据价格开采比特币的新闻头条，你可以认为该行业现在是全球巨大的能源消费者。(约翰肯尼迪，能源，能源

但是比特币矿每年只消耗88 TWh，是全球能源消耗173，340 TWh的0.05%。这意味着比特币矿目前的能源消耗在全球只是一个很小的数字。

比特币矿目前能源消耗可能有限，但历史上随着比特币价格的上涨，正在快速增长。如果比特币价格在未来几十年持续飙升，比特币矿就有可能成长为世界主要能源消费者。

比特币价格是决定比特币未来能源消耗的最重要因素。所以我模拟了三个场景。

比特币价格在2040年线性增加到200万美元的强势面貌。

比特币价格在2040年线性增加到500，000美元的中性情景。

比特币价格在2040年呈线性增长到100，000美元的下降趋势。

如下图所示，比特币未来的能源消费随着未来比特币价格的不同而有很大差异。

到2040年，如果比特币价格达到200万美元，比特币每年将消耗894 TWh——，比目前的水平增加10倍。预计这一能源消费将相当于2040年全球能源消费的0.36%，与今天0.05%的份额相比，有了相当大的增长。

我们来看看一个更中性的场景，到2040年比特币价格达到50万美元。在这种情况下，比特币每年消耗223 TWh，略高于目前水平的两倍。能源消费的这种小幅增长令人吃惊。因为50万美元的比特币价格意味着比特币价格上涨了20倍。在这里，我们看到了反感的影响，本文后面会解释。

在我们下跌的情况下，比特币价格在2040年将达到10万美元。这意味着超过当前价格的4倍，但比特币每年的能耗将减少一半至45 TWh，占全球能源消耗的0.02%。就像中立的情况一样，这就是反感的魔法。

情景分析：比特币价格和交易费用上面的三个场景在价格上是不同的。如上所述，交易成本的高低也对比特币未来的能源消费有很大影响。所以我包含了一个情景分析：2040年比特币的能源消耗将取决于比特币的价格和交易成本。

从上表中我们可以看出，2040年200万美元的比特币价格，交易费用对比特币的能源消费产生了巨大影响。每块的交易成本每增加0.1比特币，比特币的能源消耗就会增加到150 TWh，几乎是目前88 TWh能源消耗的两倍。

表中另一个有趣的结论是，以每块0.4个比特币的历史平均交易费用计算，比特币价格在2040年超过20万美元，能源消耗才维持在目前的水平。在这里我们再次看到了反感的影响。

上图与以前一样，但不是以TWh为单位显示能源消耗，而是以全球能源消耗的百分比表示。这里我们假设到2040年全球能源消费的年增长率为2%。

到2040年，比特币价格达到200万美元，交易费用保持历史平均水平，那么比特币在全球的能源消费份额将为0.36%。与今天0.05%的水平相比，这是一个巨大的增长，但远低于一些比特币批评家预计的“世界末日”。在这种能源消耗中，比特币矿被认为是重要的能源密集型产业，但远低于消耗全球能源2%的水泥生产等产业。

反感限制了比特币的能源消费增长。下图显示了我们对2022年至2040年比特币能源消费发展的预测。我们可以看到，所有价格情景的能源消耗每四年大幅减少。原因是区块补助金每210000个或每4年减少一半。

由于区块补贴每四年减少一半，比特币矿将逐步减少能源消耗。随着时间的推移，区块补贴减半，对比特币矿能耗的影响将逐渐减弱。

假设每个区块的交易费用为0比特币，那么只有比特币价格上涨快于区块补贴时，比特币的能源消耗才会增加。区块补贴每四年减少一半，比特币价格每四年提高一倍，才能抵消这种影响。在这种情况下，比特币价格必须在2040年达到65万美元左右，能源消耗才能高于现在。

但是交易费用肯定会存在。比特币的历史平均交易成本是0.4比特币。假设交易成本维持在这个水平，比特币价格就不需要每四年增加一倍来抵消区块补贴的减半。在这种情况下，20万美元以上的比特币价格可能会增加2040年比特币的能源消耗。

总之，比特币未来的能源消耗取决于几个因素，非常不确定。但是有一点可以肯定，比特币的价格只有在达到几百万美元的时候，才会成为主要的全球能源消费者。

比特币价格的增加刺激了更多的挖矿活动和更高的能源消耗，但减半后出现了相反的效果。因为减半，比特币价格必须继续以惊人的速度上涨，比特币的能源消耗才能长期增长。减少一半的缓解效果可以被未来交易费用的增加所抵消。只有在比特币成为世界主要支付系统，需求大的情况下，才会出现这种增长。

这个事实使我们从这篇文章中得出了重要的结论。也就是说，只有将比特币视为价值存储和支付系统，比特币未来的能源消耗才会增加。请记住，如果价格上涨到数百万美元，交易费用相当高，比特币将在2040年消耗大量能源。比特币价格取决于市场使用比特币作为价值存储手段的需求，交易费用取决于比特币支付系统的使用需求。

所以我们可以说，只有比特币以“货币”成功的时候，能源消耗才会达到非常高的水平。即使在2040年200万美元的上调价格情景下，比特币也只消耗全球能源消耗的0.36%。消耗我们0.36%的能源，确保价值存储，促进全球数十亿人的交易，是非常有价值的——。没有考虑到比特币矿工的能源需求会刺激更多的能源生产。

对于那些希望看到比特币能源消耗减少的人来说，有个好消息。因为如果比特币作为货币体系失败，你的愿望就会实现。(doge)

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