最新研究指出，比特币挖矿每年耗电高达 173.42 TWh，足以排进全球国家耗电榜前三十；若想抵消同一时期的碳足迹，必须种下 39 亿棵树——面积相当于荷兰、瑞士、丹麦三国国土之和。
为何比特币挖矿如此耗电？
在 工作量证明（PoW） 机制下，匿名矿工日夜运行算力咆哮的矿机，只为争夺 区块链 上的记账权与新生成的 加密货币。算力越强大，赢得 比特币奖励 的概率越高，也就导致整网能耗节节攀升。
高能耗的三大推手
- 算力竞赛：每当全网算力上涨，个体矿机相对应的收益下降，矿工只能继续添置新设备，恶性循环。
- 硬件军备：5 nm、3 nm 高端芯片功耗下降有限，但总算力却呈指数级膨胀。
- 疆界扩张：早期家用显卡即可挖矿，如今大型矿场动辄上万台专机，7×24 小时不停运转。
全球比特币挖矿地图：它们用哪些能源？
| 国家/地区 | 2020–2021 年耗电占比 | 主要能源来源 |
|---|---|---|
| 中国大陆 | 约 45 % | 煤、水电丰枯交替 |
| 美国 | 约 35 % | 页岩气、可再生能源 |
| 哈萨克斯坦 | 约 11 % | 煤 |
| 其余国家合计 | 约 9 % | 混合来源 |
这份由联合国大学团队发布的研究揭示，2020–2021 年期间 煤炭 占挖矿电力的 45 %，其次为 天然气 21 %，而 风能、太阳能 等可再生能源的比例仍处低位。
绿色转型进展如何？
比特币矿业委员会（BMC）宣称，其成员在 2023 年上半年 59.9 % 的电力源自可持续能源；然而 BMC 只占全网算力的 43 %，数据缺乏独立审计，参考价值有限。
比特币自 2009 年诞生起，其网络 哈希率 已增长 万亿倍，随之而来的是巨大的 碳排放。根据模型推算，这段时期的温室气体排放大致等于 840 亿磅煤的燃烧总量。
绿色替代方案已现，为何比特币仍原地踏步？
以太坊于 2022 年 9 月完成 合并升级，从 PoW 切换至 权益证明（PoS），网络能耗瞬间下降 99 %。在 PoS 模式下，用户通过质押 以太币 参与共识，无需比拼算力。
比特币社群的阻力主要源于：
- 治理分散：没有中心化基金会，协议升级需要矿工、节点与核心开发者多方共识。
- 矿工利益：若取消挖矿，百亿美元级矿机市场顷刻归零。
- 身份标识：PoW 被视为 去中心化 的极致象征，坚守“计算即权力”的信仰。
后继者如何突围：绿色共识的三种技术路径
- PoS + 平行链：以太坊、Cardano、Polkadot 用质押替代算力，能耗可下降 99%。
- PoA（权威证明）：适用于私有链或企业链，依赖可信节点，极端节能。
- 混合共识：Layer2 方案叠加零知识证明，在保持安全的同时显著降低主网负载。
挖矿电力不只是技术问题，更是政策、市场和生态三重考量的缩影。
FAQ：关于比特币挖矿能耗的 5 个高频疑问
- 问：个人玩家家里放一台 S19 矿机，对环境影响大吗？
答：一台机型功耗通常在 3,000 W 左右，以全年无休计算，年耗电约 26 MWh，相当于 6 户中国城市家庭年用电量。若电源来自燃煤电网，碳排放相当可观。 问：可再生能源能否真正解决比特币的碳排问题？
答：理论上可行，但需解决两大难题：- 稳定性：丰水期与枯水期的发电量波动巨大；
- 地理瓶颈：矿场多集中在法规更宽松、电价更低廉的地区，往往以化石能源为主。
- 问：如果把比特币直接关闭，排放问题就解决了吗？
答：区块链在去中心化支付、跨境结算、避险资产等场景具有不可替代性，“一刀切”关停反而会催生 “灰色矿场” 并削弱行业透明度，治理难度更大。 - 问：未来比特币会不会也转向 PoS？
答：目前来看基本不可能。PoS 需要对代码与激励模型做出根本变革，既难形成社区共识，也牵涉巨⼤经济利益的重新分配。 - 问：普通投资者如何减少加密交易的碳足迹？
答：优先选择已经采用 PoS 或其他低能耗机制的公链项目；若必须在比特币链上交易，可购买经过 绿色算力认证 的区块高度产出的资产，或直接在交易所使用 碳中和交易通道。
比特币的故事仍在上演。挖矿耗电仅是横切面，监管的走向、能源结构的变迁，以及技术迭代的加速度，都会在未来几年决定这场算力竞赛的最终归宿。