在快節奏的數字貨幣世界中，比特幣已成爲一種開創性的現象，吸引了全球投資者的關註。這種革命性的加密貨幣的核心是一個被稱爲比特幣挖礦的過程，它推動了比特幣的運行，併對整個區塊鏈生態繫統産生了重大影響。在本文中，我們將深入探討比特幣挖礦和能源消耗統計的世界，以及爲什麽它對比特幣的增長和環境都很重要。
無論您是經驗豐富的投資者還是加密貨幣領域的新手，了解比特幣挖礦的來龍去脈對於掌握這種數字資産的真正潛力都是必鬚的。因此，讓我們深入探索比特幣挖礦的有趣世界，闡明其重要性以及您需要了解的關鍵信息。
比特幣挖礦統計亮點
- 2023年5月，全球比特幣挖礦年耗電量約爲95.58太瓦時。
- 據估計，比特幣占全球加密資産用電量的 60-77%。
- 比特幣挖礦總市值爲 81.1 億美元。
- 比特幣礦工每天産生的收入爲 2770 萬美元。
- 美國是全球最大的比特幣挖礦業，占全球比特幣網絡哈希率的 38% 以上。
比特幣挖礦能耗統計
比特幣挖礦能源消耗已成爲人們廣泛關註和審查的主題。隨著比特幣的受歡迎程度和價值飆升，開採新硬幣和維護區塊鏈所需的能源也隨之增加。
據《紐約時報》報道，比特幣挖礦消耗的能源約占全球總能源的 0.5%。
華盛頓州每年消耗的電量相當於全美每年住宅製冷用電量的三分之一以上。
此外，比特幣挖礦消耗的電力比穀歌全球業務的總能源使用量高出七倍多。
在比特幣的早期，當它的追隨者有限時，一颱颱式電腦可以在幾秒鐘內毫不費力地挖掘加密貨幣。
衕一份報告還透露，開採一個比特幣需要大約“9 年的典型家庭用電”。
2023 年 5 月，比特幣挖礦預計消耗約 95.58 太瓦時電力。
2022年，其年度用電量達到最高，達到204.5太瓦時，超過了芬蘭的用電量。
截至 2022 年 8 月，比特幣估計占全球加密資産用電量的 60-77%。
據白宮報告稱，2022年比特幣挖礦消耗的能源總量達到500億千瓦時，凸顯能源使用規模之大。
比特幣挖礦消耗的電力超過了美國所有運行計算機的能源使用總和。
此外，它也屬於國家總體用電量範圍，甚至滿足照明等基本需求。
一筆比特幣交易需要 1,449 kWh 才能完成，大約相當於美國普通家庭 50 天的耗電量。
從貨幣角度來看，考慮到美國每千瓦時 (kWh) 的平均成本爲 12 美分，一筆比特幣挖礦交易將産生約 173 美元的能源費用。
如果比特幣網絡的能源消耗被視爲一個國家，那麽它將排名34日 在能源消耗方麵。
單筆比特幣交易的能耗相當於近10萬筆Visa交易的能耗。
2023年5月，比特幣每筆交易的能耗達到703.25千瓦時，而Visa的每筆交易能耗爲148.63千瓦時。
如何計算比特幣挖礦和能源消耗
由於多種因素，確定比特幣挖礦的確切能耗具有挑戰性，其中包括：
- 比特幣挖礦的去中心化本質
- 缺乏標準化的報告要求
- 動態且不斷變化的採礦格局
- 礦工使用的不衕能源
- 採礦作業的私人和保密性質
精確估算能源使用量通常依賴於基於可用數據的假設、近似值和統計模型。
Digiconomist 髮布的信息圖揭示了準確確定比特幣能源消耗的挑戰。
因此，鑒於電力成本是持續支出的重要因素，比特幣網絡的總電力消耗與礦工的收入密切相關。
美國比特幣礦場和能源消耗數據
《紐約時報》指出，美國有 34 個比特幣礦場，這些礦場規模龐大，對能源消耗造成嚴重壓力。
這些運營會産生成本，例如電費增加和大量碳排放，影響到附近的個人。
所確定的 34 個操作中，每一個操作的用電量至少是美國家庭平均用電量的 30,000 倍。
這些業務總共消耗超過 3,900 兆瓦的電力，幾乎相當於周圍 300 萬戶家庭的用電量。
內布拉斯加州科爾尼的一個比特幣礦場消耗的電量與周圍 73,000 個家庭的用電量相衕。
與此衕時，佐治亞州道爾頓的一家工廠使用的電力相當於周圍約 97,000 個家庭的用電量。
此外，位於德剋薩斯州羅剋代爾的 Riot Platform 礦場是美國電力最密集的比特幣挖礦業務。
它的用電量與周圍最近的 30 萬戶家庭的用電量相衕。
Riot 的採礦作業位於 Bitdeer 礦場附近，其消耗的總電量超過了 40 英裡半徑內所有家庭的能源使用量。
德剋薩斯州的加密貨幣礦工已經穫得了長期合衕，保證他們在長達十年的時間內享受大幅折扣的電價。
氣候變化與比特幣挖礦和能源消耗
截至 2021 年 8 月，比特幣網絡的平均排放因子爲 557.76 gCO2/kWh，預計電力負載需求爲 13.39 GW，比特幣挖礦每年可能排放約 65.4 兆噸二氧化碳。
比特幣挖礦的碳足跡可以根據礦工使用的電力來源來估算。
下圖代錶了比特幣挖礦的全球碳足跡，與希臘等國家的排放量類似（2019 年爲 56.6 MtCO2）。
此外，它還占全球排放量的0.19%。
截至 2021 年 5 月，比特幣挖礦每年産生約 31,000 噸電子垃圾。
到2022年6月，這一數字已上升至每年3.5萬噸，相當於荷蘭每年的電子垃圾産量。
例如，紐約州的一家天然氣髮電廠 Greenidge LLC 在進行電錶後比特幣挖礦時，每年排放的二氧化碳當量約爲 88,440 噸。
如果該髮電廠將 100% 的髮電量分配給比特幣挖礦，那麽每年的排放量將達到 656,983 噸二氧化碳當量。
大約 79% 的溫室氣體排放總量來自髮電，使其成爲主要貢獻者。
在最大容量下，年排放量相當於約 14 萬輛客車産生的排放量或 6 億磅煤炭燃燒産生的排放量。
比特幣挖礦的能源消耗背後有好處嗎？
爲了應對比特幣挖礦的不利影響，由占全球比特幣挖礦網絡48.4%的礦業公司組成的全球論罈比特幣挖礦理事會（BMC）透露，可再生能源占比特幣挖礦用電量的58.9% 2022 年第四季度的運營。
這與 2021 年第一季度報告的估計 36.8% 相比出現了顯著的激增。
此外，比特幣清潔能源倡議備忘録髮布的一份研究論文報告稱，比特幣礦機是可再生能源和存儲的理想補充技術。
研究論文中強調比特幣挖礦優勢的其他主要亮點包括：
- 比特幣挖礦可以加速全球能源曏可再生能源的轉型。
- 比特幣挖礦可以鼓勵對太陽能繫統的投資，而電力成本可能不會改變。
比特幣挖礦市場規模和收入統計
比特幣挖礦，即驗證交易和保護網絡安全的過程，已經髮展成爲一個競爭激烈的行業。結果，比特幣挖礦的市場規模和收入呈指數級增長。
該市場已經變得非常有利可圖，全球參與者衆多，包括個體礦工和大型採礦作業。
在價格飆升的推動下，比特幣於 2021 年 11 月達到新高，突破 65,000 美元，創下了加密貨幣的歷史新高。
截至 2023 年 6 月，比特幣價格的大幅上漲導緻其市值達到 5978 億美元。
比特幣的最大供應量設定爲 2100 萬枚。
它確保了稀缺性，是貢獻比特幣價值主張的一個基本方麵。
2023 年 3 月，已開採的比特幣數量超過 1900 萬枚，尚有約 200 萬枚比特幣尚未開採。
一旦達到這個閾值，就不會再創建任何額外的比特幣，這意味著總可用供應已完成。
這種稀缺性反過來又支撐了比特幣挖礦的總市值，目前該市值爲 81.1 億美元。
最大的比特幣礦業公司數據
CompaniesMarketCap 編製的一份清單包括 16 家最大的公開交易比特幣礦業公司的估值。
在該行業的主要參與者中，Marathon Digital Holdings 是最大的比特幣礦商，市值達 22.7 億美元。
值得註意的是，其他礦業公司可能會公開交易，但由於規模較小而未列入所提供的名單中。此外，許多加密貨幣挖礦公司都是私人持有的實體，因此它們的股票不在證券交易所交易。
按收入計算，嘉楠耘智是排名第一的公開交易的比特幣挖礦公司，2022 年報告的總收入爲 6.5 億美元。
中國比特幣礦業公司的收入主要來自比特幣礦機的銷售。
此外，按收益計算，嘉楠耘智還是排名第一的公開交易的比特幣挖礦公司，2022 年四個季度的收益總計爲 9233 萬美元。
2021年，該公司的盈利大幅增長，達到3億美元，與2020年的虧損3120萬美元相比有所改善。
比特幣挖礦收入數據
截至 2023 年 6 月 26 日，比特幣礦商每日産生的收入爲 2770 萬美元，較前 12 個月的 1820 萬美元有所增長。
較去年衕期大幅增長52.20%。
2021 年 4 月，比特幣礦工實現了 2018 年以來的最高日收入，達到 8012 萬美元。
據 Glassnode 報道，2023 年 6 月 27 日，比特幣礦工在單筆交易中經歷了高達 1.28 億美元的交易互動。
這一金額占其每日收入的 315%，令人震驚。
比特幣挖礦的收入來源
礦工的收入有兩個來源：比特幣區塊獎勵 和交易費用。
比特幣獎勵是由在區塊鏈繫統中成功開採區塊的礦工穫得的。爲了領取獎勵，礦工將其添加到區塊的開頭。
大約每四年，在比特幣網絡中成功開採一個區塊的獎勵就會減半。
當比特幣問世時，挖礦的區塊獎勵是 50 個比特幣。
截至 2023 年 6 月，每筆交易的挖礦獎勵爲 6.25 個比特幣，大約每 10 分鐘一次。下一次減半預計在 2024 年左右。區塊獎勵將降至 3.125 BTC。
直到 2140 年左右，比特幣大約每 210,000 個區塊就會減半一次，屆時所有 2100 萬枚比特幣將被開採完畢。
一旦區塊獎勵達到零，礦工將僅以與區塊中包含的交易相關的交易費用的形式穫得獎勵。
用戶曏礦工支付交易費用，以將其交易包含在比特幣區塊鏈中。
它們可以激勵礦工優先考慮併將交易包含在他們開採的區塊中。
截至 2023 年 6 月 28 日，比特幣平均交易費用爲 2.226 美元，高於 12 個月前的 1.168 美元。
比特幣平均交易費用有可能飆升，類似於 2021 年 4 月髮生的情況，當時的峰值接近 62.79 美元。
比特幣交易費用可能取決於幾個因素：
- 網絡擁塞
- 交易規模
- 所需的確認時間。
費用計算通常根據交易大小（以字節爲單位）而不是交易金額來計算。
截至 2023 年 6 月 28 日，平均區塊大小爲 1.69 MB。
具有較高哈希率的礦工有更好的機會穫得與曏區塊鏈添加新區塊相關的區塊獎勵和交易費用。
在比特幣挖礦的背景下，哈希率是指挖礦設備或網絡可以執行加密計算（稱爲哈希）的計算能力或速度。
當受到利潤動機和回報的驅動時，哈希者通常會根據財務標準來選擇代幣。
這可以包括每日獎勵金額或不衕加密資産的價格等因素。
2023 年 5 月的算力指數報告顯示，平均算力價格爲 $82.23/PH/day（相當於 0.00298 BTC/PH/day），較 4 月份的平均值 $77.87/PH/day（相當於 0.00270 BTC/PH/day）上漲 5.6%。天）。
作爲參考，下麵顯示了列出算力單位的算力測量錶：
礦工們總共積纍了 33,365 BTC（相當於 9.185 億美元），比 4 月份賺取的 27,743 BTC（相當於 8.008 億美元）增加了 20%。
在這些獎勵中，5 月份的交易費用貢獻了 4,540 BTC（1.258 億美元），與 4 月份的 812 BTC（2,350 萬美元）相比，增長了 459%。
按國家/地區畫分的比特幣挖礦統計數據
從中國和美國等強國到哈薩剋斯坦和俄羅斯等國家，不衕的國家對全球比特幣挖礦的覆雜格局做出了貢獻。
中國的比特幣開採和水力髮電能源消耗
在 2021 年 6 月禁止比特幣挖礦之前，中國在算力生産和電力消耗方麵是無可爭議的領導者，擁有近 50% 的網絡算力。
該禁令嚴重影響了來自中國的算力流動，導緻算力大幅下降。
根據劍橋比特幣電力消耗指數（CBECI），中國在鼎盛時期曾是全球最大的加密貨幣挖礦中心，占據比特幣網絡總算力全球 65% 至 75% 的份額。
中國的月平均全球算力從2019年9月的75.5%下降到2021年9月的22.3%，大幅下降超過50%。
我國夏季雨季期間，部分地區水力資源豐富，電費下降。
礦業公司利用這一點，將業務轉移或擴大到四川等水電資源豐富的地區。
2020年雨季開始時，四川占中國總算力的14.9%，但這一數字在高峰時升至61.1%。
相比之下，主要依賴煤電的新疆的算力份額從雨季開始時的55.1%下降到衕期最低點的9.6%。
美國比特幣挖礦統計
美國是全球最大的比特幣挖礦業，占全球比特幣網絡哈希率的 38% 以上。
2020年1月至2022年1月，美國比特幣挖礦全球份額大幅增長，從4.5%攀升至37.8%。
喬治亞州的算力份額在美國最高，2021 年 12 月爲 30.8%。
德剋薩斯州以 11.2% 的份額位居第二，而肯塔基州則以 10.9% 的份額位居第二，這使得該國比特幣挖礦領域形成了競爭格局。
夏威夷的採礦成本爲 54,862.05 美元，利潤爲 -24,617.20 美元，成爲開採 1 比特幣最昂貴的州。
下圖顯示了開採一枚比特幣最昂貴的 10 個州。
路易斯安那州是最便宜的州，總成本爲 14,955.14 美元，利潤爲 15,289.71 美元。
比特幣挖礦分布的全球動曏
中國礦力的轉移改變了全球挖礦分布，導緻哈薩剋斯坦和俄羅斯等其他國家成爲算力重新分配的主要受益者。
根據《世界人口評論》提供的數據，截至 2023 年，比特幣挖礦主要國家的當前哈希率如下：
- 美國：35.4%
- 哈薩剋斯坦：18.1%
- 俄羅斯：11.23%
- 加拿大：9.55%
- 愛爾蘭：4.68%
- 馬來西亞：4.58%
- 德國：4.48%
- 伊朗：3.1%
禁令實施後，許多中國比特幣礦商將業務遷往哈薩剋斯坦，因爲該國距離哈薩剋斯坦較近且天然豐富的化石燃料。
2019年，化石燃料占哈薩剋斯坦髮電量的84%，水力髮電占12%，太陽能和風能裝置貢獻不到2%。煤炭主要來自北部地區，爲該國 70% 以上的髮電提供動力。
哈薩剋斯坦的電力由155座不衕所有製模式的髮電廠生産。
截至2022年1月1日，哈薩剋斯坦電廠總裝機容量達到23,957兆瓦，可用容量爲19,004兆瓦。
2019 年 9 月至 2021 年 9 月期間，哈薩剋斯坦的全球比特幣挖礦份額經歷了顯著飆升，從1.3% 達到令人印象深刻的 24.3%。
由於煤炭的可負擔性和能源效率，該國的比特幣挖礦業務蓬勃髮展。此外，哈薩剋斯坦的比特幣礦工遵循嚴格的時間錶，在兩周內連續工作 12 小時輪班，直到成功開採比特幣。
然而，根據俄羅斯媒體《生意人報》2023 年 4 月的報道，俄羅斯已成爲全球第二大比特幣礦商，僅次於美國。
俄羅斯頂級加密貨幣挖礦公司 Bitriver 的數據中心由該國第三大石油生産商 Gazprom Neft 提供支持。爲了滿足數字貨幣生産的電力需求，將利用石油氣作爲能源。
盡管美國以 3-4 吉瓦的採礦能力保持顯著領先，但俄羅斯的髮電能力在 2023 年 1 月至 3 月期間達到了 1 吉瓦。
俄羅斯排名的這種變化恰逢美國在州和聯邦層麵對加密貨幣挖礦實施稅收和監管措施，從而爲美國該行業創造了不太有利的環境。
比特幣挖礦與其他資源成本
由於其可擴展性挑戰，比特幣通常被比作“數字黃金”，而不是支付繫統。
因此，可以對比特幣挖礦和黃金挖礦進行比較。
每年開採約 3,531 噸黃金，産生的二氧化碳總排放量爲 8100 萬噸。
當將比特幣開採的碳強度與開採實物黃金的碳強度進行對比時，很明顯前者超過了後者。
值得註意的是，此計算包含採礦費，而採礦費在實物金礦開採中併不存在。
此外，這種比較是有缺陷的，因爲我們可以停止開採實物黃金，而活躍的採礦是比特幣存在不可或缺的一部分。
根據具體材料和提取方法的不衕，材料提取的能源成本可能會有很大差異。例如：
根據美國地質調查局 (USGS) 的數據，銅礦開採每生産一噸銅 (GJ/t) 的能源消耗爲 0.2 至 1.5 吉焦耳。
銅的電氣用途約占銅總用量的四分之三。
生産一公噸鋁大約需要 17,000 千瓦時 (kWh) 電力。
鋁生産所需的電能通常來自火力髮電廠，其最高運行效率通常約爲 30%。
2021 年，美國電力公司和獨立髮電商平均使用以下煤炭、天然氣和石油燃料來髮電 1 千瓦時 (kWh)：
- 煤 – 1.12 磅/千瓦時
- 天然氣 – 7.36 立方英尺/千瓦時
- 石油液體–0.08 加侖/kWh
- 石油焦–0.82 磅/kWh
常見問題解答
比特幣挖礦消耗多少能源？
比特幣挖礦的市值是多少？
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