比特幣的環保問題再思

輿論批評比特幣的碳排放問題嚴重，到底實情是怎樣的呢？

筆者早前寫了一篇關於比特幣環保問題的文章，引來不少網友熱烈討論。本文希望對於比特幣的能源消耗情況再作進一步補充，讓讀者對其有更全面和準確的理解。

目前，世界各國都面臨著嚴峻的碳排放壓力。要定規一個產業應該消耗多少能源並非一件容易的事。畢竟，如何恰當地分配資源取決社會的價值判斷，並不能完全由刻板的數字計算出來。隨著加密貨幣（尤其是比特幣）的重要性日益增長，其龐大的能源消耗已成為不可忽視的議題。人們不得不問：將能源花費於此是否值得呢？

到底比特幣消耗多少能源呢？根據Cambridge Center for Alternative Finance（CCAF）的數據，比特幣目前每年消耗約110TWh，約佔全球發電量的0.55％，相當於馬來西亞或瑞典等小國的年度能源消耗。這聽起來很誇張。不過，作為一個去中心化的貨幣體系，消耗多少能源才算合理呢？

正如上面所講，如何回答這個問題取決於我們對比特幣的價值判斷。如果我們認為比特幣充其量只是龐氏騙局或者供犯罪份子洗黑錢的工具，可以斷定為其花費任何能源都是一種浪費。另一方面，如果我們認為比特幣是一種用作逃避貨幣​​貶值、通貨膨脹或資本操控的資產配置工具，我們或許會覺得其能量消耗是用得其所的。換句話說，比特幣消耗多少能源才算合理，取決它為社會創造了多少價值。

基於篇幅所限，本文打算集中論述比特幣能源消耗的實際情況(筆者認為有幾點的確需要釐清一下)。關於比特幣的價值探討，有興趣的讀者可以參考筆者之前幾篇文章：

• 比特幣的迷思(一)：即將爆破的巨大泡沫？
• 比特幣的迷思(二)：波動性太大？
• 比特幣的迷思(三)：會被其他加密貨幣取代？
• 比特幣的謎思(四)：犯罪工具？不環保？

能源消耗不等於碳排放

首先，能源消耗和碳排放是兩碼子事。要估算比特幣的能源消耗相對簡單：只需查看其hash rate（即用於挖掘比特幣和處理交易的總計算能力），再對礦工所使用的硬件做出一些有根據的能源需求估算便可以了。然而，在未清楚能源組合的情況下很難判斷其碳排放量。不過，蛛絲馬跡仍可以從CCAF的數據中找出來。CCAF與主要的礦場合作，將礦工位置的匿名數據匯聚在一起，可以大致得出礦場的地理分佈。根據這些數據，CCAF可以按國家或地區的能源使用結構，推斷出比特幣礦場的情況。

可惜的是，CCAF的數據並不是最新的，也沒有包括所有礦場，因此仍然很難準確推斷出比特幣的能源結構。此外，某些國家(e.g.中國)的能源結構十分多元化，國家內不同地區的能源使用結構可以有很大差異，因此在國家層面進行概括很容易出現以偏概全的謬誤。

結果，坊間對比特幣礦場使用可再生能源的百分比估算差異可以很大。例如，2019年12月，一份研究報告表示，比特幣73％的能源消耗都是碳中和的，這主要歸因於中國西南部和斯堪地那維亞半島等主要礦場的水力發電資源豐富。另一邊廂，CCAF於2020年9月卻估計該數字只有接近39％。饒是如此，即使以這個較低的數字為準，也幾乎是美國可再生能源發電比例的兩倍。可見，單單考慮比特幣礦場的能量消耗，並不容易推敲出其實際碳排放量，更遑論直接得出它「不環保」的結論。若果比特幣所使用的能源大部分均為可再生能源，則其碳排放量未必有大眾想像中那麼多。

比特幣可以使用其他行業無法使用的能源

當然，可能有人會提出：即使比特幣礦場100%使用可再生能源，將這些能源用在一些更有建設性的事情上，以取代部分化石燃料，豈不是對環境更好嗎？值得一提的是，基於儲能和輸電技術的限制，全球大部分能源都必須在接近使用者的地方產生。可以合理地預期，有不少能源生產地(特別是產能較不穩定的可再生能源)有時會有過剩的能源，因為未能夠被儲存下來而被逼浪費掉。比特幣正正可以處理這個問題。以過剩的能源投入礦場挖掘比特幣，變相讓原本被浪費掉的能源以數碼資產的形式儲存下來。換句話說，比特幣其實可以使用其他行業無法使用的能源。

上述並非筆者一廂情願的想法。在每年的雨季，四川和雲南的水力發電站有大量的過剩產能被浪費掉。在這些區域，能源的產能遠超於當地需求，而電池技術還遠遠不夠先進，將能源從這些農村地區存儲並運輸到市中心使用並不符合成本效益。結果，這些地區成為了中國比特幣礦場的心臟地帶(筆者相信這並非巧合)。在乾旱季節，這些省份佔全球比特幣開採量近10％，在雨季更佔驚人的50％！因此，筆者甚至有理由相信，比特幣採礦業為可再生能源的發展提供了不錯的經濟誘因，促進其進一步發展。

另一個例子是天然氣。如今，石油開採過程會釋放大量的天然氣(副產品)。受限於石油礦井的偏遠位置，大多數情況下這種能源都無法被有效利用，結果沒有進入電網，被白白浪費掉了。有見及此，從北達科他州到西伯利亞的比特幣礦工抓住了這個難得的變現機會。當然，這些礦工在現時的比特幣採礦領域中只佔少數。但事實上，僅美國和加拿大就已經有足夠的天然氣副產品來營運整個比特幣網絡。

當然，將多餘的天然氣用於挖掘比特幣仍會產生碳排放，甚至有人認為這種做法變相鼓勵使用化石燃料，從而刺激能源公司在石油開採方面進行更多投資。但是，與其他依賴化石燃料的行業相比，比特幣礦工的收入可謂九牛一毛，而且外部需求不太可能在短期內消失。鑑於在可預見的將來，石油的採用仍是無可避免的，充份利用其開採過程中的天然副產品，使其免於被浪費，對能源利用方面仍是正面的。

開採比特幣比使用比特幣消耗更多能源

除了比特幣的能源結構之外，另一個值得探討的是其能源消耗的模式。

許多傳媒和學者都喜歡批評比特幣每筆交易使用過高的能源成本，但這一項指標具有誤導性，因為比特幣絕大部分的能源消耗都發生在採礦過程中。發行後，驗證交易所需的能量其實很少。因此，僅查看迄今為止比特幣的總能源消耗，然後將其除以交易數量並沒有實際意義，因為其中大部分能源都用於開採比特幣，而非支持交易行為。上述的說法容易令人產生一個錯誤的印象：比特幣的能源成本將會隨著交易更加頻繁而繼續呈指數式增長。

增長失控的可能性不大

由於比特幣的能源消耗近年增長迅猛，輿論中有些觀點甚至認為比特幣最終將佔領整個能源網絡。最近，《紐約時報》上引用的一項在2018年廣泛報導的研究中正有提及這個論點，甚至宣稱比特幣可以使地球升溫攝氏2度。然而，筆者相信這並不會發生。

首先，正如許多行業一樣，比特幣的能源結構對化石燃料的依賴程度正在逐年減少。 在美國，注重ESG的礦工開始獲得越來越多的市場份額。另外，中國最近亦禁止了在內蒙古的一個以煤炭為主要能源的礦場。 同時，業界的許多組織都發起了類似《巴黎氣候協定》的「加密氣候協定」等倡議，致力減少比特幣的碳排放。另外，隨著太陽能等可再生能源的使用效率提高，將之用於挖掘比特幣也變得更加可行，比特幣最終甚至可能成為礦工建設這些技術的重要動力，變相為可再可能源的發展提供部份經濟誘因。

再者，比特幣礦工不太可能無限期地以目前的速度擴大採礦業務。因為比特幣的協議定規每四年將礦工收入(發行部分)減少一半。因此，除非比特幣的價格永久地每四年翻一番，否則礦工收入的份額將最終慢慢衰減到零。就交易費用而言，比特幣對其可以處理的交易數量本身設有自然限制（每天少於一百萬），加上用戶對支付費用的接受程度也限制了其作為礦工收入來源的增長潛力。可以合理地預期，業界仍會有一些礦工持續營運業務，以純粹換取穩定的交易費作為報酬(事實上比特幣的網絡系統也要依賴此機制來維持運行)，但利潤率的下降會令投資採礦業的經濟動機減少，結果比特幣採礦業的規模會在不久的將來見頂，並慢慢回落至穩定水平。可見，媒體所說的失控增長並不容易出現。

 

總括而言，比特幣對環境的實際影響或者沒有輿論中所說的那麼誇張。 但不可否認，比特幣（就像幾乎所有為社會提供價值的發明一樣）確實會消耗能源，而且消耗有明顯的上升趨勢。 與所有其他行業一樣，加密貨幣業界有責任承認並解決這些環境問題，努力減少比特幣的碳排放，並最終證明比特幣所提供的社會價值與它所需的社會資源相稱。

(上述內容僅為個人分享，並不構成任何買賣邀約及建議，讀者一切的投資決定及投資損益，俱與本人無關。)

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