比特币矿业报告:80%中国矿工位于四川,全球范围可再生能源使用不低于77.6%

来源:三言财经 作者:Coinshares Research 2018/12/03

实际上,加密货币的挖矿主要消耗的是电网过剩的产能,甚至能够增加可再生能源企业的盈利能力,从促进可再生能源发电能力。可以肯定地说,通过占用本来可以接地和浪费的电力,加密货币开采至少不会造成任何增加的损害。而证明它实际上对可再生能源空间有利,这是一个更大的挑战,需要更深层次的挑战研究后续工作。

近来,比特币价格屡创新低,不少矿场倒闭关门,废弃矿机甚至论斤出售。

而此前各行业对比特币挖矿的褒贬不一,但大多都持消极态度。

一份声誉良好的出版物甚至刊登了一份声明,称比特币挖矿会增加二氧化碳排放量,而这最终的影响可能是导致全球气温再增加两度。

有鉴于此,Coinshares Research的研究团队对目前的矿业情况进行了详细认真的研究,他们发现,与之前媒体很多缺乏依据的报道相反,比特币矿业根本不像人们想象的那样浪费电力,甚至能为可再生能源的发展提供帮助。

该研究调查了比特币挖矿网络的地理分布,组成,效率,电力消耗,电力来源,哈希值趋势,硬件成本,硬件效率和边际创建成本等九个相关因素。

根据研究结果估计:自5月以来,挖矿市场平均成本为5美分/ KWh,18个月设备折旧支出已从大约6,500美元增加到大约6,800美元。

这表明,按当前价格计算,平均来看矿工的情况要么是亏本运行且无法收回资本支出(电力成本接近5美分/ KWh,采矿设备贬值超过24-30个月),要么是有条件为采矿设备支付更少的费用。

此外,从地理分布上看,比特币矿场主要位于全球有大量未使用的可再生电力供应的地区。

最后,高度保守估计,在比特币供电的能源结构中,可再生能源占比至少为77.6%,这说明比特币矿业比几乎所有其他大型工业都更加绿色环保。

矿工平均电力成本为5美分/KWh,挖矿收益为负

2018年下半年以来,随着新型矿机的引进,挖矿效率(GH / J)和每单位算力(TH / s)的投资成本均有显着改善的。但平均而言,引进新型的矿机的增益相比之前已经下降了很多 [图1]。同时,硬件成本的平均值已经开始低于上一个趋势线[图2]。

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5月以来,哈希率(比特币挖矿网络全部算力)从大约30 EH / s增加到大约40 EH / s。在此期间,哈希率增长速度超过两年平均水平[图3],但比历史平均值慢。同时,比特币的价格也从大约8500美元跌至4000美元左右。

这无疑给许多矿工施加了压力,因为在收入显著下降时,挖矿成本却在提高。

以5美分 / KWh的电力成本计算,18个月的折旧支出5月份约为6,500美元,现在则上升至约8,500美元[表3]。

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然而,全网哈希值却没有减少,因此这意味矿工要么是亏本运行以致永远无法回本(即使电价按照3美分 /KWh计算,采矿设备折旧按照24-30几个月,也是如此),要么是能够找到更低成本的电力或采矿设备[表1-5]。

比特币矿业地域分布:四川占48%,其余多在北部寒冷地带

一个有趣的趋势是,矿工在离开中国,或不再去中国投资矿场。相反,他们正开始在挪威,瑞典、俄罗斯、加拿大和美国等地开展业务,因为这些地方电力廉价,监管友好,网络畅通,气候适宜。

人们普遍认为,大多数比特币采矿仍然发生在中国。虽然此言不虚,但根据本研究计算,这个比率目前已不超过60%。

中国矿工主要位于少数几个省份,80%的中国矿工位于四川,其余位于云南,贵州,西藏,新疆,内蒙古西部和黑龙江[图6]。

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这些位置不是随机选择的:推动这些矿工选址的关键因素是低成本电力,高速互联网,以及北部地区的低温——这可以降低额外冷却成本[10]。

虽然肯定有一些矿场在这些区域之外,但目前还不大,无法进行详细调查。

量化比特币矿业中可再生能源的使用:占比至少为77.6%

过去10年,中国的可再生能源发电规模在缩减,这是由于可再生能源过度发电的后果。因为担心过载和电网关闭的风险,部分可再生能源产生的电力会被电网拒绝。

减产的主要原因源于过度投资和随后的产能过剩,中国的可再生能源发电(主要是风能和太阳能)主要集中在中国北部和西部边境,当地虽然发电潜力高,但人口较少,各地区的缩减率先前已达到30%以上的高位[表6,表7]。

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这为可再生能源项目的可投资性和盈利能力造成了巨大障碍。政府一直在大力补贴中国的可再生能源部门,赤字已达250亿美元 [34]。

中国比特币采矿的大部分位于风/太阳能限制较高的省份,或者总水电装机容量较大的省份。矿工们选择将自己定位在电力供应过剩的地区,这显然不是偶然的。

考虑到电力成本作为其采矿总成本的一部分的重要性,廉价的电力,特别是否则会浪费的电力,对于矿工来说是必不可少的。

虽然无法确定个别采矿业务的可再生能源与不可再生能源使用百分比,但可以根据最新可再生能源组合标准(RPS)中规定的可再生能源与不可再生能源使用的政策目标进行有根据的猜测。

以下是摩根士丹利公用事业研究团队(Simon Lee和Eva Hou)的估算:

相关性非常明确:在中国拥有大部分加密货币开采业务的省份也是从可再生能源中获得相当大比例的能源生产组合的省份(见附录中的全表)。

例如,在四川估计有80%的中国比特币挖矿算力(占全球的48%),2017年总能源结构的90%是可再生的,大多数矿工在省级批发市场面临的能源结构至少可以再生。

使用上面的数字,我们可以合理地估计全球43.3%的比特币采矿业是由四川的可再生能源提供动力的。

然后,我们可以采用六个省份的平均可再生能源组合,其余20%的中国比特币挖矿算力(占全球的12%)位于其中,并计算其对全球采矿能源总量的贡献为5.7%可再生能源和6.3%化石/核能[表10]。

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在中国以外,大型比特币矿场主要位于太平洋西北部,包括华盛顿州,俄勒冈州,不列颠哥伦比亚省,魁北克省,纽约州北部,挪威,瑞典,冰岛和格鲁吉亚。

除纽约和俄罗斯外,几乎所有这些地区的能源部门都以可再生能源为主,并且有公开数据显示每个地区可再生能源的渗透率[图9]。欧洲和北美的水电利用率也是世界上最低的,两个地区的装机容量都不到40%[35]。

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在这里,矿工们选择在已知过剩的廉价可再生能源——主要是水电,如华盛顿,俄勒冈,挪威和魁北克的地区开设矿场也不是偶然的。

虽然我们怀疑纽约和俄罗斯的矿工情况也是如此,并且有证据支持这一点[10] [27],但我们仍然保守地不把这些地区的计算在内。

那么,基于上述数据,在中国以外的这些西方国家进行的比特币挖矿中,占全球35%的部分中,至少27.8%由可再生能源提供动力。

其余5%的全球矿业假设均匀分布,全球可再生能源渗透率为18.2%,可再生能源增加0.9%,能源结构中化石/核能增加4.1%。

按照这样计算,保守估计,比特币全球电力组合中可再生能源总量的下限为77.6%,化石/核电的上限为22.4%。[表10]

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结论:比特币矿业主要消耗的是过剩能源,不会对环境造成不利影响

该报告的结论与先前某些媒体的报道的相差甚远,但这是因为这些报道由设计不良的方法计算,甚至有一些声明完全未经证实[36]。

因此,关于比特币挖矿造成的环境破坏的主张从根本上忽略了这样一个事实,即许多矿工在自我寻找最具成本效益的电力形式时,已不自觉地选择了全球能源过剩的地区。

可再生电力作为比特币挖矿的主要能源消耗方式,与此前媒体引用的关于比特币矿业排放及其对环境的影响的常见假设形成鲜明对比。

一些报道有着对比特币挖矿过程的根本误解,他们以为对比特币挖矿的电力增量供应是由煤炭等传统能源提供,而这显然是错误的。

实际上,加密货币的挖矿主要消耗的是电网过剩的产能,甚至能够增加可再生能源企业的盈利能力,从促进可再生能源发电能力。

可以合理肯定地说,通过占用本来可以接地和浪费的电力,加密货币开采至少不会造成任何增加的损害。而证明它实际上对可再生能源空间有利,这是一个更大的挑战,需要更深层次的挑战研究后续工作。

虽然根据公开市场上自愿购买的自由购买的电力消费而攻击价值创造行业的概念相当荒谬,但我们确实可以这样思考:

例如,全球家庭中有大约8500万台的PlayStation4,4500万台Xbox One和1500万台Nintendo Wii U控制台[38] [39] [40]。他们的加权平均游戏功耗约为120W。假设它们是在40英寸的现代40英寸LED电视上播放,每天播放4小时,每天闲置20小时,加权平均值为10W,这些游戏系统的功率(4.9GW)比整个比特币采矿网络(4.7GW)还要高。

报告原文:

https://coinshares.co.uk/wp-content/uploads/2018/11/Mining-Whitepaper-Final.pdf

 

编辑:季倩
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