《印比特研究院2021上半年度矿业报告（二）——探寻比特币能耗与碳足迹》

近期比特币挖矿的能耗问题被大家所热议，就目前的行业现状下尚无法获取加密货币挖矿行业的具体的能耗数据，但是可以根据历史的算力波动、设备大致的能耗区间，来进行中国比特币算力估算，从而得到一个大概的中国比特币挖矿矿机碳排放情况。

比特币挖矿全年耗电近1000亿度，缴纳电费超300亿元，一枚成本超10万元

首先我们通过观察2020年5月12日减半前的矿机数据，发现在电费为0.33元/度的情况下，能效处于120W/T区间的矿机在减半后仍然可以开机，而当时的比特币全网7天平均算力约为120E。

而在比特币减半后，全网算力骤降至80E附近，能效比高于75W/T之间的机器已经无利可图。

而剩下在运行的机器其能效区间均在50-75W/T和35-50W/T之间，根据以上几个能效区间的机器算力占比进行估算。

可以大致推算出全网比特币矿机在第三次减半前的每小时耗电量约为858万度，每天比特币挖矿消耗约2亿度电，价值约6795万元人民币。

再根据近期2021年4月份的比特币全网算力数据观察，比特币全网当时大约拥有170E算力，相比去年5月份减半时新增50E算力，我们以新增算力中80%的机器能效区间在30W/T-40W/T之间进行计算，同时预估同期占比10%算力约为能效区间在120W/T-200W/T的老机器。

通过以上数据估算截止至2021年4月，预估比特币巅峰每日耗电2亿7200万度电，全年耗电约为992亿度，根据剑桥大学在2020年统计的数据，国内挖矿的占比约为65.8%，所以估算当前中国挖矿年耗电量约为652亿度。当按照0.33元/度的电价计算，比特币挖矿每天缴纳电费约为8910万元，每年电费约为327亿元。

根据比特币2020年每年产出数量，大致可以推算挖掘一枚比特币消耗约30万度电，约是中国一线城市家庭全年消耗电量的125倍（以每户每月200度电计算），按照0.35元的电费成本计算，在中国挖出一枚比特币的电力成本约为105000元（仅以平均水平估算，个人挖矿成本因电力、机型差异较大）

中国比特币挖矿行业年产生约4833万吨二氧化碳

在电力行业中，通常都以标准煤作为参照进行计算，而挖矿行业中所消耗的电力大部分都来自于动力煤（通常凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤），而动力煤消耗中大约65%都用作火力发电。

按照国家能源局发布的数据，2019年全国供电标准煤耗307克/千瓦时（度），相较于2008年统计的供电煤耗349克/千瓦时（度）下降了约12%，当前每公斤标准煤发电约3.25度。按照上文估算的的比特币全网年耗电量数据，排除四川、云南等地5个月的丰水期水电消耗。实际采用火电消耗能源占总耗电量为80%左右，来自于火力发电的耗电约为592亿度，每年为国内的比特币矿机供电大约消耗约为1817万吨标准煤。

（enerdata全球主流国家消耗电力情况）

根据enerdata统计的数据，中国比特币挖矿所消耗的电力水平与阿尔及利亚相当。

根据国内的研究数据表明，一公斤标准煤所产生的二氧化碳含量约为2.66kg，也就是说中国比特币挖矿行业年产生约4833万吨二氧化碳。（只计算耗电所产生的碳排放，设备在生产流程中所消耗的碳排放暂不计入）

根据2020年6月7日中国生态环境部的消息， 中国2020年碳排放强度比2015年下降了18.8%， 超额完成了“十三五”约束性目标，来自EDGAR的数据显示，2015年中国碳排放量约为106亿吨，当年国民生产总值GDP约为67.67万亿元，2020年国民生产总值为101.6万亿，据此可以推算出2020年中国的碳排放约为159.14亿吨二氧化碳，挖矿行业在国内碳排放量占比仅为0.3%，占比不足 1%。

国内传统行业高耗能产业对比

（来自国家发改委官网文件）

根据国家发展改革委在2020年印发《关于明确阶段性降低用电成本政策落实相关事项的函》，函件中进一步明确了高耗能行业范围为：石油、煤炭及其他燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼和压延加工业，有色金属冶炼和压延加工业，电力、热力生产和供应业。

炼钢行业碳排放估算：

（炼钢产业各流程二氧化碳排放水平）

根据国内钢铁专家的分析，当前炼钢流程主要分为两种方式，其中长流程分别占比90%，短流程10%。

长流程是高炉+转炉炼钢，由于设备、技术、生产成本比电炉低，并且能生产绝大多数钢种，一直是国内主流，主要缺点是碳排放量大。

短流程是电炉炼钢，受限于废钢供给紧张和耗电量大，并且电气设备更容易故障，主要优点是碳排放量较小。

根据国家统计局的数据，2020年1-12月份全国钢材产量累计为132489.2万吨，根据计算预估2020年炼钢行业碳排放为26.69亿吨，碳排放约为开采比特币的55.2倍。

电解铝行业

电解铝作为传统金属冶炼的耗电大户，电力来源主要为火力发电，单吨电解铝所产生碳排放量约为11.2吨；而水电铝项目因采用水利发电，可实现采用清洁能源，实现“零碳排放”；再生铝则由于利用废铝进行冶炼，单吨电解铝的碳排放也仅为0.23吨。

我们以耗电量较大的电解铝进行估算，根据国家统计局的数据表明，2020年电解铝消费量约3818万吨，每年产生的碳排放约为4.27亿吨，碳排放约为开采比特币的9.7倍。

通过上面的估算可以发现，挖矿行业的碳排放占比并不高，同时又可以高效利用四川、云南等地的弃水弃电，但在税收政策以及合规性上存在灰色地带。但是今年以来，随着疫情原因和气候变化，南方多地城市出现了电力紧缺的问题，在保障城市用电的环境下，低碳节能依然是国内工业发展嘴重要的一步。

随着国家大力发展节能减碳等项目，光伏发电和风力发电等清洁能源的供电占比将会极大提高，高耗能的POW挖矿将逐渐退出中国舞台。

查看更多

—-

编译者/作者：印比特INBTC

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。