在快节奏的数字货币世界中，比特币已成为一种开创性的现象，吸引了全球投资者的关注。这种革命性的加密货币的核心是一个被称为比特币挖矿的过程，它推动了比特币的运行，并对整个区块链生态系统产生了重大影响。在本文中，我们将深入探讨比特币挖矿和能源消耗统计的世界，以及为什么它对比特币的增长和环境都很重要。
无论您是经验丰富的投资者还是加密货币领域的新手，了解比特币挖矿的来龙去脉对于掌握这种数字资产的真正潜力都是必须的。因此，让我们深入探索比特币挖矿的有趣世界，阐明其重要性以及您需要了解的关键信息。
比特币挖矿统计亮点
- 2023年5月，全球比特币挖矿年耗电量约为95.58太瓦时。
- 据估计，比特币占全球加密资产用电量的 60-77%。
- 比特币挖矿总市值为 81.1 亿美元。
- 比特币矿工每天产生的收入为 2770 万美元。
- 美国是全球最大的比特币挖矿业，占全球比特币网络哈希率的 38% 以上。
比特币挖矿能耗统计
比特币挖矿能源消耗已成为人们广泛关注和审查的主题。随着比特币的受欢迎程度和价值飙升，开采新硬币和维护区块链所需的能源也随之增加。
据《纽约时报》报道，比特币挖矿消耗的能源约占全球总能源的 0.5%。
华盛顿州每年消耗的电量相当于全美每年住宅制冷用电量的三分之一以上。
此外，比特币挖矿消耗的电力比谷歌全球业务的总能源使用量高出七倍多。
在比特币的早期，当它的追随者有限时，一台台式电脑可以在几秒钟内毫不费力地挖掘加密货币。
同一份报告还透露，开采一个比特币需要大约“9 年的典型家庭用电”。
2023 年 5 月，比特币挖矿预计消耗约 95.58 太瓦时电力。
2022年，其年度用电量达到最高，达到204.5太瓦时，超过了芬兰的用电量。
截至 2022 年 8 月，比特币估计占全球加密资产用电量的 60-77%。
据白宫报告称，2022年比特币挖矿消耗的能源总量达到500亿千瓦时，凸显能源使用规模之大。
比特币挖矿消耗的电力超过了美国所有运行计算机的能源使用总和。
此外，它也属于国家总体用电量范围，甚至满足照明等基本需求。
一笔比特币交易需要 1,449 kWh 才能完成，大约相当于美国普通家庭 50 天的耗电量。
从货币角度来看，考虑到美国每千瓦时 (kWh) 的平均成本为 12 美分，一笔比特币挖矿交易将产生约 173 美元的能源费用。
如果比特币网络的能源消耗被视为一个国家，那么它将排名34日 在能源消耗方面。
单笔比特币交易的能耗相当于近10万笔Visa交易的能耗。
2023年5月，比特币每笔交易的能耗达到703.25千瓦时，而Visa的每笔交易能耗为148.63千瓦时。
如何计算比特币挖矿和能源消耗
由于多种因素，确定比特币挖矿的确切能耗具有挑战性，其中包括：
- 比特币挖矿的去中心化本质
- 缺乏标准化的报告要求
- 动态且不断变化的采矿格局
- 矿工使用的不同能源
- 采矿作业的私人和保密性质
精确估算能源使用量通常依赖于基于可用数据的假设、近似值和统计模型。
Digiconomist 发布的信息图揭示了准确确定比特币能源消耗的挑战。
因此，鉴于电力成本是持续支出的重要因素，比特币网络的总电力消耗与矿工的收入密切相关。
美国比特币矿场和能源消耗数据
《纽约时报》指出，美国有 34 个比特币矿场，这些矿场规模庞大，对能源消耗造成严重压力。
这些运营会产生成本，例如电费增加和大量碳排放，影响到附近的个人。
所确定的 34 个操作中，每一个操作的用电量至少是美国家庭平均用电量的 30,000 倍。
这些业务总共消耗超过 3,900 兆瓦的电力，几乎相当于周围 300 万户家庭的用电量。
内布拉斯加州科尔尼的一个比特币矿场消耗的电量与周围 73,000 个家庭的用电量相同。
与此同时，佐治亚州道尔顿的一家工厂使用的电力相当于周围约 97,000 个家庭的用电量。
此外，位于德克萨斯州罗克代尔的 Riot Platform 矿场是美国电力最密集的比特币挖矿业务。
它的用电量与周围最近的 30 万户家庭的用电量相同。
Riot 的采矿作业位于 Bitdeer 矿场附近，其消耗的总电量超过了 40 英里半径内所有家庭的能源使用量。
德克萨斯州的加密货币矿工已经获得了长期合同，保证他们在长达十年的时间内享受大幅折扣的电价。
气候变化与比特币挖矿和能源消耗
截至 2021 年 8 月，比特币网络的平均排放因子为 557.76 gCO2/kWh，预计电力负载需求为 13.39 GW，比特币挖矿每年可能排放约 65.4 兆吨二氧化碳。
比特币挖矿的碳足迹可以根据矿工使用的电力来源来估算。
下图代表了比特币挖矿的全球碳足迹，与希腊等国家的排放量类似（2019 年为 56.6 MtCO2）。
此外，它还占全球排放量的0.19%。
截至 2021 年 5 月，比特币挖矿每年产生约 31,000 吨电子垃圾。
到2022年6月，这一数字已上升至每年3.5万吨，相当于荷兰每年的电子垃圾产量。
例如，纽约州的一家天然气发电厂 Greenidge LLC 在进行电表后比特币挖矿时，每年排放的二氧化碳当量约为 88,440 吨。
如果该发电厂将 100% 的发电量分配给比特币挖矿，那么每年的排放量将达到 656,983 吨二氧化碳当量。
大约 79% 的温室气体排放总量来自发电，使其成为主要贡献者。
在最大容量下，年排放量相当于约 14 万辆客车产生的排放量或 6 亿磅煤炭燃烧产生的排放量。
比特币挖矿的能源消耗背后有好处吗？
为了应对比特币挖矿的不利影响，由占全球比特币挖矿网络48.4%的矿业公司组成的全球论坛比特币挖矿理事会（BMC）透露，可再生能源占比特币挖矿用电量的58.9% 2022 年第四季度的运营。
这与 2021 年第一季度报告的估计 36.8% 相比出现了显着的激增。
此外，比特币清洁能源倡议备忘录发布的一份研究论文报告称，比特币矿机是可再生能源和存储的理想补充技术。
研究论文中强调比特币挖矿优势的其他主要亮点包括：
- 比特币挖矿可以加速全球能源向可再生能源的转型。
- 比特币挖矿可以鼓励对太阳能系统的投资，而电力成本可能不会改变。
比特币挖矿市场规模和收入统计
比特币挖矿，即验证交易和保护网络安全的过程，已经发展成为一个竞争激烈的行业。结果，比特币挖矿的市场规模和收入呈指数级增长。
该市场已经变得非常有利可图，全球参与者众多，包括个体矿工和大型采矿作业。
在价格飙升的推动下，比特币于 2021 年 11 月达到新高，突破 65,000 美元，创下了加密货币的历史新高。
截至 2023 年 6 月，比特币价格的大幅上涨导致其市值达到 5978 亿美元。
比特币的最大供应量设定为 2100 万枚。
它确保了稀缺性，是贡献比特币价值主张的一个基本方面。
2023 年 3 月，已开采的比特币数量超过 1900 万枚，尚有约 200 万枚比特币尚未开采。
一旦达到这个阈值，就不会再创建任何额外的比特币，这意味着总可用供应已完成。
这种稀缺性反过来又支撑了比特币挖矿的总市值，目前该市值为 81.1 亿美元。
最大的比特币矿业公司数据
CompaniesMarketCap 编制的一份清单包括 16 家最大的公开交易比特币矿业公司的估值。
在该行业的主要参与者中，Marathon Digital Holdings 是最大的比特币矿商，市值达 22.7 亿美元。
值得注意的是，其他矿业公司可能会公开交易，但由于规模较小而未列入所提供的名单中。此外，许多加密货币挖矿公司都是私人持有的实体，因此它们的股票不在证券交易所交易。
按收入计算，嘉楠耘智是排名第一的公开交易的比特币挖矿公司，2022 年报告的总收入为 6.5 亿美元。
中国比特币矿业公司的收入主要来自比特币矿机的销售。
此外，按收益计算，嘉楠耘智还是排名第一的公开交易的比特币挖矿公司，2022 年四个季度的收益总计为 9233 万美元。
2021年，该公司的盈利大幅增长，达到3亿美元，与2020年的亏损3120万美元相比有所改善。
比特币挖矿收入数据
截至 2023 年 6 月 26 日，比特币矿商每日产生的收入为 2770 万美元，较前 12 个月的 1820 万美元有所增长。
较去年同期大幅增长52.20%。
2021 年 4 月，比特币矿工实现了 2018 年以来的最高日收入，达到 8012 万美元。
据 Glassnode 报道，2023 年 6 月 27 日，比特币矿工在单笔交易中经历了高达 1.28 亿美元的交易互动。
这一金额占其每日收入的 315%，令人震惊。
比特币挖矿的收入来源
矿工的收入有两个来源：比特币区块奖励 和交易费用。
比特币奖励是由在区块链系统中成功开采区块的矿工获得的。为了领取奖励，矿工将其添加到区块的开头。
大约每四年，在比特币网络中成功开采一个区块的奖励就会减半。
当比特币问世时，挖矿的区块奖励是 50 个比特币。
截至 2023 年 6 月，每笔交易的挖矿奖励为 6.25 个比特币，大约每 10 分钟一次。下一次减半预计在 2024 年左右。区块奖励将降至 3.125 BTC。
直到 2140 年左右，比特币大约每 210,000 个区块就会减半一次，届时所有 2100 万枚比特币将被开采完毕。
一旦区块奖励达到零，矿工将仅以与区块中包含的交易相关的交易费用的形式获得奖励。
用户向矿工支付交易费用，以将其交易包含在比特币区块链中。
它们可以激励矿工优先考虑并将交易包含在他们开采的区块中。
截至 2023 年 6 月 28 日，比特币平均交易费用为 2.226 美元，高于 12 个月前的 1.168 美元。
比特币平均交易费用有可能飙升，类似于 2021 年 4 月发生的情况，当时的峰值接近 62.79 美元。
比特币交易费用可能取决于几个因素：
- 网络拥塞
- 交易规模
- 所需的确认时间。
费用计算通常根据交易大小（以字节为单位）而不是交易金额来计算。
截至 2023 年 6 月 28 日，平均区块大小为 1.69 MB。
具有较高哈希率的矿工有更好的机会获得与向区块链添加新区块相关的区块奖励和交易费用。
在比特币挖矿的背景下，哈希率是指挖矿设备或网络可以执行加密计算（称为哈希）的计算能力或速度。
当受到利润动机和回报的驱动时，哈希者通常会根据财务标准来选择代币。
这可以包括每日奖励金额或不同加密资产的价格等因素。
2023 年 5 月的算力指数报告显示，平均算力价格为 $82.23/PH/day（相当于 0.00298 BTC/PH/day），较 4 月份的平均值 $77.87/PH/day（相当于 0.00270 BTC/PH/day）上涨 5.6%。天）。
作为参考，下面显示了列出算力单位的算力测量表：
矿工们总共积累了 33,365 BTC（相当于 9.185 亿美元），比 4 月份赚取的 27,743 BTC（相当于 8.008 亿美元）增加了 20%。
在这些奖励中，5 月份的交易费用贡献了 4,540 BTC（1.258 亿美元），与 4 月份的 812 BTC（2,350 万美元）相比，增长了 459%。
按国家/地区划分的比特币挖矿统计数据
从中国和美国等强国到哈萨克斯坦和俄罗斯等国家，不同的国家对全球比特币挖矿的复杂格局做出了贡献。
中国的比特币开采和水力发电能源消耗
在 2021 年 6 月禁止比特币挖矿之前，中国在算力生产和电力消耗方面是无可争议的领导者，拥有近 50% 的网络算力。
该禁令严重影响了来自中国的算力流动，导致算力大幅下降。
根据剑桥比特币电力消耗指数（CBECI），中国在鼎盛时期曾是全球最大的加密货币挖矿中心，占据比特币网络总算力全球 65% 至 75% 的份额。
中国的月平均全球算力从2019年9月的75.5%下降到2021年9月的22.3%，大幅下降超过50%。
我国夏季雨季期间，部分地区水力资源丰富，电费下降。
矿业公司利用这一点，将业务转移或扩大到四川等水电资源丰富的地区。
2020年雨季开始时，四川占中国总算力的14.9%，但这一数字在高峰时升至61.1%。
相比之下，主要依赖煤电的新疆的算力份额从雨季开始时的55.1%下降到同期最低点的9.6%。
美国比特币挖矿统计
美国是全球最大的比特币挖矿业，占全球比特币网络哈希率的 38% 以上。
2020年1月至2022年1月，美国比特币挖矿全球份额大幅增长，从4.5%攀升至37.8%。
乔治亚州的算力份额在美国最高，2021 年 12 月为 30.8%。
德克萨斯州以 11.2% 的份额位居第二，而肯塔基州则以 10.9% 的份额位居第二，这使得该国比特币挖矿领域形成了竞争格局。
夏威夷的采矿成本为 54,862.05 美元，利润为 -24,617.20 美元，成为开采 1 比特币最昂贵的州。
下图显示了开采一枚比特币最昂贵的 10 个州。
路易斯安那州是最便宜的州，总成本为 14,955.14 美元，利润为 15,289.71 美元。
比特币挖矿分布的全球动向
中国矿力的转移改变了全球挖矿分布，导致哈萨克斯坦和俄罗斯等其他国家成为算力重新分配的主要受益者。
根据《世界人口评论》提供的数据，截至 2023 年，比特币挖矿主要国家的当前哈希率如下：
- 美国：35.4%
- 哈萨克斯坦：18.1%
- 俄罗斯：11.23%
- 加拿大：9.55%
- 爱尔兰：4.68%
- 马来西亚：4.58%
- 德国：4.48%
- 伊朗：3.1%
禁令实施后，许多中国比特币矿商将业务迁往哈萨克斯坦，因为该国距离哈萨克斯坦较近且天然丰富的化石燃料。
2019年，化石燃料占哈萨克斯坦发电量的84%，水力发电占12%，太阳能和风能装置贡献不到2%。煤炭主要来自北部地区，为该国 70% 以上的发电提供动力。
哈萨克斯坦的电力由155座不同所有制模式的发电厂生产。
截至2022年1月1日，哈萨克斯坦电厂总装机容量达到23,957兆瓦，可用容量为19,004兆瓦。
2019 年 9 月至 2021 年 9 月期间，哈萨克斯坦的全球比特币挖矿份额经历了显着飙升，从1.3% 达到令人印象深刻的 24.3%。
由于煤炭的可负担性和能源效率，该国的比特币挖矿业务蓬勃发展。此外，哈萨克斯坦的比特币矿工遵循严格的时间表，在两周内连续工作 12 小时轮班，直到成功开采比特币。
然而，根据俄罗斯媒体《生意人报》2023 年 4 月的报道，俄罗斯已成为全球第二大比特币矿商，仅次于美国。
俄罗斯顶级加密货币挖矿公司 Bitriver 的数据中心由该国第三大石油生产商 Gazprom Neft 提供支持。为了满足数字货币生产的电力需求，将利用石油气作为能源。
尽管美国以 3-4 吉瓦的采矿能力保持显着领先，但俄罗斯的发电能力在 2023 年 1 月至 3 月期间达到了 1 吉瓦。
俄罗斯排名的这种变化恰逢美国在州和联邦层面对加密货币挖矿实施税收和监管措施，从而为美国该行业创造了不太有利的环境。
比特币挖矿与其他资源成本
由于其可扩展性挑战，比特币通常被比作“数字黄金”，而不是支付系统。
因此，可以对比特币挖矿和黄金挖矿进行比较。
每年开采约 3,531 吨黄金，产生的二氧化碳总排放量为 8100 万吨。
当将比特币开采的碳强度与开采实物黄金的碳强度进行对比时，很明显前者超过了后者。
值得注意的是，此计算包含采矿费，而采矿费在实物金矿开采中并不存在。
此外，这种比较是有缺陷的，因为我们可以停止开采实物黄金，而活跃的采矿是比特币存在不可或缺的一部分。
根据具体材料和提取方法的不同，材料提取的能源成本可能会有很大差异。例如：
根据美国地质调查局 (USGS) 的数据，铜矿开采每生产一吨铜 (GJ/t) 的能源消耗为 0.2 至 1.5 吉焦耳。
铜的电气用途约占铜总用量的四分之三。
生产一公吨铝大约需要 17,000 千瓦时 (kWh) 电力。
铝生产所需的电能通常来自火力发电厂，其最高运行效率通常约为 30%。
2021 年，美国电力公司和独立发电商平均使用以下煤炭、天然气和石油燃料来发电 1 千瓦时 (kWh)：
- 煤 – 1.12 磅/千瓦时
- 天然气 – 7.36 立方英尺/千瓦时
- 石油液体–0.08 加仑/kWh
- 石油焦–0.82 磅/kWh
常见问题解答
比特币挖矿消耗多少能源？
比特币挖矿的市值是多少？
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