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比特币价钱是比特币未来能源消耗最要害的决议因素。

原文题目:《Arcane Research:比特币在未来将会消耗若干能源?》

撰文:Arcane Blog

编译:白泽研究院

有关比特币的争执焦点,险些集中在比特币当前的能源消耗上,但却很少有人思量它未来将若何生长。在本文中,我们凭证几种价钱情景估算了比特币未来的能源消耗。

什么决议了比特币未来的能源消耗?

在深入估算之前,我们应该领会决议比特币未来能源消耗的因素。最主要的变量是比特币价钱、生意用度、矿工在电力上破费的收入百分比以及矿工的平均电价。

比特币的年能耗 = BTC 价钱 X(区块津贴 + 每区块平均生意用度)X 每年的区块数目 X 矿工在能源上破费的收入百分比 / 挖矿行业的平均能源价钱

比特币价钱

比特币价钱是比特币未来能源消耗最要害的决议因素。

比特币价钱乘以区块奖励决议了比特币矿工的全行业收入,包罗他们的成本和利润率。比特币价钱上涨动员全行业矿工收入增进,短期内增添矿工利润率。比特币挖矿是一个竞争猛烈、进入门槛低的行业,这些丰盛的利润空间自然会吸引更多的矿工介入其中,从而导致能源消耗的增添。

生意用度

现在,大多数矿工险些不思量生意用度,由于它们只占矿工总收入的一小部门。因此,你可能会惊讶,我们为什么以为比特币的生意用度水平对其未来的能源消耗至关主要。

比特币矿工每年生产 52,560 个区块,第一个抢到区块的矿工将获得区块奖励。区块奖励由两部门组成:区块津贴和生意用度。

区块津贴是新铸造的比特币,而生意用度是由区块中包罗的生意的发送方作为小费支付给矿工的比特币。

凭证 CoinMetrics 的数据,每个区块的历史平均生意用度为 0.4 比特币,这只是当前区块奖励的一小部门。

生意用度可能看起来在区块奖励中并不主要,但由于区块津贴每隔约莫四年就会减半一次,以是它的主要性将逐渐增添。

我们假设到 2040 年每个区块的生意用度将保持在 0.4 比特币。由于生意用度是恒定的,但区块津贴每四年减半,生意用度将逐渐成为区块奖励的更大份额。据我估量,到 2040 年,生意用度份额将增进到 67%,区块津贴为 0.195 比特币,生意用度为 0.4 比特币。

虽然比特币价钱是比特币未来能源消耗的最要害决议因素,但生意用度紧随厥后,其主要性在未来将进一步增进。

矿工在电力上破费的收入百分比

比特币矿工将收入的一定比例花在能源上,这个比例越高,行业的能源消耗就越高。要估量这个百分比在 2040 年会生长到何种境界,我们必须再次审阅该行业的竞争性子。

在任何行业,用度都可以分为两个主要部门:CAPEX(资源支出)和 OPEX(运营用度)。对于比特币矿工来说,CAPEX 由装备和电气基础设施组成,而 OPEX 主要由能源组成。现在,基于 88 TWh 的能源消耗和每兆瓦时 50 美元的平均能源价钱,比特币矿工将约莫 50% 的收入用于能源。

我信托随着行业的成熟,比特币矿工在能源上的收入份额将比现在的水平有一定增进。随着行业走向成熟,它很可能成为有史以来最具竞争力的行业。这是一个难以羁系且准入门槛低的全球性行业。竞争气力可能会耐久抹去利润率,但能够获得异常廉价电力的矿工除外。

此外,由于 ASIC 的改善正在放缓,CAPEX 部门将逐渐降低。为了注释这些趋势,我假设用于电力的矿工收入百分比每年增进 2%,这意味着到 2040 年将到达 71%。

比特币挖矿行业的平均能源价钱

正如我所注释的,比特币矿工将配合赚取特定的年收入,详细取决于比特币价钱和区块奖励。他们将把这一收入的一定比例用于能源,这取决于行业的竞争方式。要领会能源成本会转化为若干能源,我们必须估算该行业的平均能源价钱。

我们估量比特币挖矿行业的平均电价为每兆瓦时 50 美元,我信托在可预见的未来它将保持在这个水平。我们已经在全球局限内看到了高通胀,这种情形很可能会连续下去。只管云云,比特币挖矿的超级竞争性仍会激励矿工寻找更廉价的能源。

比特币挖矿是一个与位置无关的行业,这意味着你险些可以在任何律例允许的地方确立挖矿营业。到 2040 年,我信托大多数比特币矿工将使用比电网电力廉价得多的停留能源。一些矿工可能仍然与电网毗邻,但他们将通过提供需求响应服务或出售装备的热量输出,来降低能源成本。

矿工通过为能源行业提供起劲的外部效应来降低能源成本,这将抵消通货膨胀的影响。因此,我信托挖矿行业的平均能源价钱将保持在每兆瓦时 50 美元。

比特币可能成为主要的能源消耗者,但这取决于价钱

若是你读过任何关于比特币挖矿的新闻头条,你可能会以为该行业现在是全球局限内的伟大能源消耗者。

然而,比特币挖矿每年仅消耗 88 TWh,是全球能源消耗 173,340 TWh 的 0.05%。这意味着比特币挖矿当前的能源消耗在全球局限内只是一个很小的数字。

比特币挖矿现在的能源消耗可能有限,但从历史上看,它随着比特币价钱的上涨而快速增进。若是比特币价钱在未来几十年继续飙升,比特币挖矿可能会发展为全球主要的能源消费者。

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比特币价钱是决议比特币未来能源消耗的最要害因素。因此,我模拟了三种场景:

  1. 比特币价钱在 2040 年线性增进至 500,000 美元的中性情景。

  2. 比特币价钱在 2040 年线性增进至 100,000 美元的看跌情景。

如下图所示,比特币未来的能源消耗因未来比特币价钱而有很大差异。

若是到 2040 年比特币价钱到达 200 万美元,那么比特币每年可能消耗 894 TWh——比现在的水平增添 10 倍。这一能源消耗预计相当于 2040 年全球能源消耗的 0.36%,对比今天 0.05% 的份额有相当大的增进。

让我们看看更中性的情景,即到 2040 年比特币价钱到达 500,000 美元。在这种情形下,比特币每年将消耗 223 TWh,略高于当前水平的两倍。能源消耗的这种小幅增进令人惊讶,由于 500,000 美元的比特币价钱意味着比特币价钱上涨了 20 倍。在这里,我们看到了减半的影响,将在本文后面注释。

在我们看跌的情景中,比特币价钱将在 2040 年到达 10 万美元。虽然这意味着是现在价钱的 4 倍多,但比特币的年能源消耗量将减半至 45 TWh,占全球能源消耗量的 0.02%。就像在中性的情形下一样,这就是减半的魔力。

情景剖析:比特币价钱与生意用度

上面的三个场景仅在价钱上有所差异。如前所述,生意用度的崎岖也对比特币未来的能源消耗发生伟大影响。因此,我包罗了一个情景剖析,以领会 2040 年比特币的能源消耗量将凭证比特币价钱和生意用度而有所差异。

在上表中,我们看到以 2040 年 200 万美元的比特币价钱盘算,生意用度对比特币的能源消耗发生了伟大影响。每个区块的生意用度每增添 0.1 比特币,比特币的能源消耗就会增添 150 TWh,险些是现在 88 TWh 能源消耗的两倍。

表格中另一个有趣的结论是,以每个区块 0.4 个比特币的历史平均生意用度盘算,比特币价钱必须在 2040 年跨越 20 万美元,其能源消耗才气保持在当前水平。在这里,我们再次看到减半的影响。

上图与上一张相同,但不是以 TWh 为单元显示能源消耗,而是以占全球能源消耗的百分比显示。在这里,我们假设到 2040 年全球能源消耗的年增进率为 2%。

若是到 2040 年比特币价钱到达 200 万美元,且生意用度保持在历史平均水平,那么比特币在全球能源消耗中的份额将为 0.36%。与今天仅 0.05% 的水平相比,这是一个伟大的增进,但仍远低于某些比特币指斥者所预估的「天下末日」。在这样的能源消耗下,比特币挖矿将被以为是一个主要的能源麋集型行业,但仍远低于水泥生产等行业,后者消耗了全球 2% 的能源。

减半限制了比特币的能源消耗增进

下图显示了我们对 2022 年至 2040 年间比特币能源消耗生长的估量。我们可以看到,所有价钱情景的能源消耗都市每四年大幅削减。缘故原由就是区块津贴每 210,000 个区块或每四年减半。

由于区块津贴每四年减半,比特币挖矿将逐渐削减能源消耗。随着时间的推移,区块津贴减半对比特币挖矿能耗的影响会逐渐削弱。

假设每个区块的生意用度为 0 比特币,那么只有当比特币价钱上涨的速率快于区块津贴下降的速率时,比特币的能源消耗才会增添。区块津贴每四年减半,比特币价钱必须每四年翻一番才气抵消这种影响。在这种情形下,比特币价钱在 2040 年必须在 65 万美元左右,其能源消耗才气高于现在。

然则生意用度一定会存在,比特币的历史平均每块生意用度为 0.4 个比特币。假设生意用度保持在这个水平,比特币价钱不需要每四年翻一番来抵消区块津贴减半的影响。在这种情形下,高于 20 万美元的比特币价钱才会增添 2040 年比特币的能源消耗。

结论

比特币未来的能源消耗异常不确定,取决于几个因素。不外,有一件事是一定的:只有当比特币的价钱到达数百万美元时,它才会成为主要的全球能源消费者。

虽然比特币价钱的增进刺激了更多的挖矿流动和更高的能源消耗,但减半却发生了相反的效果。由于减半,比特币价钱必须继续以惊人的速率上涨,比特币的能源消耗才气耐久增添。减半的缓解效果可以被未来生意用度的增添所抵消。只有当比特币成为了全球主要的支付系统,而且需求很大时,才会发生这种增进。

这一事实使我们从本文中得出一个主要的结论。那就是:只有当人们将比特币视为价值存储和支付系统时,比特币未来的能源消耗才会增进。请记着,若是价钱增进到数百万美元而且生意用度相当高,比特币将在 2040 年消耗大量能源。比特币价钱取决于市场对比特币作为价值储存手段的需求,而生意用度则由比特币支付系统的使用需求来驱动。

因此我们可以说,只有比特币作为「钱币」乐成时,能源消耗才会到达极高的水平。纵然在 2040 年 200 万美元的看涨价钱情景中,比特币也只会消耗全球能源消耗的 0.36%。破费我们 0.36% 的能源来确保价值存储、并促进全球数十亿人的生意是异常值得的——这还没有思量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下降的人来说,我们有一个好新闻:由于若是比特币作为一种钱币系统失败了,你的愿望就会实现。(doge)

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