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碳排放与环保 未来比特币挖矿的最大威胁 或是杞人忧天 如何应对

2021-04-08 11:51

矿机的达摩克里斯之剑,渐渐从比特币暴跌,转移成为碳中和政策。这是杞人忧天吗?舆论越来越不友好,决策层出手在即,行业应该怎么办?

最近一年间,比特币价格上涨近8倍,但全网算力上涨只有60%。从2020年4月7日至今一年的图中可以看出,黄线(比特币价格)持续上涨,但算力涨幅非常平均,甚至在最近一个季度内看不出太大的涨幅。当然,这个速度会在下半年被打破。随着比特大陆5nm芯片大量出货以及三星、中芯国际产品的出货,预计全网算力会增长50-80E。

碳排放与环保 未来比特币挖矿的最大威胁 或是杞人忧天 如何应对

在这种情况下,矿机价格上涨了10倍,所有拥有矿机的公司都变成炙手可热的市场标的,他们纷纷上市,而美股上市公司也几乎买走了未来一年大部分全新矿机期货。在可预见的短暂未来,比特币的底部很难低于3万美金,这意味着目前的主流大算力矿机可以持续挖矿很久。

在矿业无比繁荣的情况下,对于比特币价格暴跌,矿工们甚至都不太担忧,因为总有大机构托底。但是另一个过去不太受到关注的话题开始登上台面,那就是碳排放与环保问题。

核心是两个原因:第一,更多的北美等发达国家的公司开始购买矿机与挖矿,而发达国家环保意识非常突出,各类社会组织与意见领袖对此开始抵制与批评;第二,中国在2020年首次宣告碳中和目标,减碳变成政治任务下发,直接导致内蒙古的全面清除火电矿场。参考内蒙古拟清退加密货币挖矿 碳中和承诺对矿业影响几何?

4月7日一篇发表于顶级期刊自然-通讯的研究更是“加了一把火”。

这份来自清华大学、中科院的研究指出,中国的比特币挖矿2024年达到约297万亿瓦时的峰值,并将产生约1.3亿公吨的碳排放。这个数值超过了欧洲全部中等国家(如意大利或捷克共和国)的全年温室气体排放量,在中国182个城市与42个行业中碳排放均排名前十,比特币行业的单位GDP碳排放量远远超过了中国的平均工业碳强度,比特币挖矿将成为中国完成碳中和目标的障碍。

学者提出的建议是,为比特币挖矿行业设立单独的账户,以便更好地管理和控制其在中国的碳排放行为。参考中国比特币挖矿对气候的影响 |《自然-通讯》论文

虽然该论文的一些数据存在误差,例如援引的矿池数据是19年的数据,将58coin划分为位于欧洲的矿池等,以及未考虑四川弃水电、矿场向北美、中东、中亚转移的因素。但吴说区块链认为,大体的论证没有问题。考虑到自然杂志、清华大学与中科院的顶级学术背景,这篇论文可能会对中国能源决策层甚至更高层起到影响。

四川电力专家杨懋华对吴说区块链表示,碳中和战略对“火电矿业”的影响是显而易见的,甚至在政策的逐步落地后负面影响更会加剧。但杨懋华认为,研究者应该针对针对不同用电类型、不同用能结构和单位GDP能耗等进行更全面、深入、具体的研究分析,会得出不同的结论,比如如果“矿业”使用的是水电、风电、光伏等清洁能源,而且是就地消纳的富余电量,并且有较高的单位能耗GDP贡献,那么不但不应该受到限制反而应该鼓励。参考“矿工想知道的,关于电的一切” | 吴说不加密对话第一期 杨懋华 

对此也有海外一些行业人士反驳,称比特币挖矿是环保的。他们的观点主要有两个。第一是比特币使用的主要是“弃水弃电”,也就是暂时没有办法使用、只能浪费的电力,例如中国四川水电站的弃电;第二是比特币作为一个安全的交易体系,比银行、传统法币的成本以及维护他们的隐形成本要更低。中国方面主要反驳的理由则是,当地电力无法外送又普遍贫困,挖矿可以为当地带来重要的电费、财税收入与就业。

西方主流的第二种说法难以量化,例如法币需要的政治力量等,因此我们主要讨论第一种说法。我们的观点是比特币挖矿确实会在未来一段时间内造成较大的碳排放,也会引起决策者的关心。

以黄金为例,每盎司黄金产生的碳排放是0.8顿,而一年黄金产量约为700万盎司,因此约为500万吨碳排放,这一数量并不会发生变化。而按照自然通讯研究的计算,比特币年能源消耗预计将在 2024 年达到峰值,约为 296.59 太瓦时,并相应产生 1.3050 亿吨的碳排放,这将是黄金碳排放的26倍。各类数据认为,2021年全球比特币挖矿的耗电量在70-100太瓦时左右,考虑到每年50-100E算力的增长,在2024年达到250-300太瓦时耗电量的峰值不是没有可能。

我们进行一个估算:2024年比特币将迎来减半,但一般减半都会导致价格的继续上涨。目前最优秀的挖矿S19Pro的关机币价低于7000美金。因此预计2024年的减半并不会导致算力的大幅减少。届时S19Pro的关机价格应该在3万美金。而在2028年到2032年的下两次减半,关机价格来到8万美金甚至超过15万美金以上,比特币全网算力才会出现下滑,用电量进而减少。

因此预计在2028年以前,比特币的挖矿耗电量与产生的碳排放都将继续增长,来自中国政府与美国环保界的压力只会有增无减,地区政治的不稳定性将升高,例如西方环保主义者的群起抵制,以及中国中央政府的行政压力。按照剑桥研究,目前中国算力仍有65%,美国为7%,预计这一数字会在未来出现一定的此消彼长。还有一种可能是向比如哈萨克斯坦、俄罗斯等碳排放相对不严格的国家转移。

无疑,水电、光风甚至核能等在挖矿中的占比会越来越高,(中国水力发电工程学会文章称,同等发电规模的水电厂的二氧化碳的排放,只相当于火电厂的1/50)。多家加拿大矿业公司都在强调自身完全使用“清洁能源”。但从整体稳定性的角度来说,火电依然是规模化最好的选择。但电费在供需变化下会越来越高,也许全年5毛甚至更高的每度电价格将成为常态,中小算力矿机会加速离开市场。

自然通讯的文章建议,为比特币挖矿行业设立单独的账户,以便更好地管理和控制其在中国的碳排放行为。这在发达国家比较行得通,即比特币行业需要交纳更多的“碳税”。但在中国由于一方面对加密货币、挖矿的模糊与负面态度,另一方面碳中和更多依赖行政力量而非市场力量。但毕竟今年只是碳中和元年,未来地方与中央的能源博弈还会继续,还需继续关注。建议矿工需要更多关注政策信息与走向,把碳中和与环保因素加入对未来投资的评估之中,同时适当考虑多元化布局。

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