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：三巨鲸过去一周共增持逾195万枚LDO:5月16日消息，据Lookonchain监测，由于Lido V2的推出，过去一周有3只巨鲸在增加LDO持仓：0x9EA7从Binance以2.01美元的价格提取了724,822枚LDO(约合152万美元)。0x4E4e从Binance以1.83美元的价格提取了655,641枚LDO(约合138万美元)。0x9eda在5月12日以1.71美元的价格用97.4万USDC购买了570,883枚LDO。[2023/5/16 15:05:33]
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
数据：BCH最大鲸鱼控制了4.26%的供应量:9月4日消息，据CoinCarp数据，截至9月2日，BCH总持币地址为1712万，前10名地址持币数量占比11.19%，前100名地址持币占比28.4%，其中，排名第一的BCH鲸鱼控制了4.26%的供应量，共计 893,949 个代币，折合 103,360,479 美元。（capital）[2022/9/4 13:08:05]
《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：截至第三季度末，风投公司今年共向加密行业公司投资约178亿美元:10月6日消息，The Block研究数据显示，截至第三季度末，风投公司今年共向加密行业公司投资约178亿美元，这一数值比前六年的投资数额总和还多。第三季度，加密行业共发生423笔融资，融资总额约为80亿美元，NFT/游戏垂直行业在第三季度超过 DeFi 成为最受投资者欢迎的投资赛道。[2021/10/6 20:08:23]
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。
欧科云链集团副总裁：欧科云链集团将推进区块链行业数据透明化，助力中国区块链产业健康发展:近日，欧科云链集团出席2021世界区块链大会，并应浙江卫视邀请，就区块链安全、区块链大数据等问题接受采访。
据悉，欧科云链集团基于“区块链+大数据”的深度实践，持续构建区块链生态基础设施，推出了OKLink区块链浏览器、链上天眼、链上天眼Pro、链上大师等产品。目前，链上天眼团队已成功协助内蒙古、四川等30余个省市的侦破多起区块链犯罪案件，追回上百亿元资产，收到多地感谢信。近期，还与北京计算机学会、济南市局、北京大学网络信息安全实验室进行合作，举办了多场网络安全与区块链情报分析培训活动，并与南京研究院联合成立了“欧盾链上天眼安全实验室”，促进区块链技术在公共安全、社会治理等领域的落地应用。
欧科云链集团副总裁张超向记者表示，十四五规划将区块链列入了国家重点研发计划，并明确了技术创新、平台创新、应用创新、监管创新四大方向，为区块链技术提供了一个“发展快车道”。欧科云链集团将会持续拓展基于OKLink区块链浏览器、链上天眼等产品的应用边界，推进区块链行业数据透明化，坚持科技创新，完善打击行业犯罪工具，守好安全防线，助力中国区块链产业健康发展。[2021/8/2 1:29:41]
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%。
中国信通院云计算与大数据研究所所长何宝宏：区块链中如何使用共识机制是大问题:中国信通院云计算与大数据研究所所长何宝宏：区块链是唯一崛起于草根的颠覆性技术，越来越多的行业应用正在采用分布式账本技术；在区块链中如何使用共识机制是大问题，当信任缺失时，共识机制十分消耗算力；区块链技术人才需求朝复合型方向发展。[2017/12/22]
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
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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