近年来，加密货币挖矿在美国呈现爆发式增长，其巨大的电力消耗已引起政府机构的高度关注。美国能源信息局（EIA）初步分析显示，大型比特币挖矿运营目前消耗了美国超过2%的电力，相当于在短短三年内为电网新增了一个州的电力需求。
加密货币挖矿成为电力消耗大户
随着加密货币行业的发展，挖矿活动已从个人电脑和小规模设备转向专业化大型设施。这些运营虽然硬件成本高昂，但电力成本才是主要开销，因此矿工倾向于将业务迁往电价低廉的地区。
EIA报告指出，在中国严厉打击加密货币挖矿后，大量矿工将业务转移至美国，看中的正是美国相对较低的电价政策。据剑桥另类金融研究中心估计，2020年初美国仅占全球比特币挖矿量的3%，而到2022年初，这一比例已飙升至近38%。
电力消耗规模的精确测算
剑桥中心通过估算全球比特币挖矿的总电力消耗，再乘以美国占比，得出美国比特币挖矿的耗电量在25到91太瓦时之间。即使按照最低估计，这也相当于犹他州的全年用电量；按最高估计则与华盛顿州相当，对整个电网系统产生重大影响。
为准确掌握实际情况，EIA查阅了贸易出版物、财务报告、新闻文章和国会调查报告，识别出137个比特币挖矿设施，并向其询问满负荷运转所需的电力供应。101个设施回复显示，如果全速运转，这些设施将消耗美国平均电力需求的2.3%，甚至高于剑桥中心的估计。
挖矿运营的地理分布与能源选择
比特币挖矿运营主要集中在美国两个区域：德克萨斯州和从纽约西部延伸到阿巴拉契亚山脉直至南乔治亚州的区域。此外，全美各地还散布着其他挖矿设施。
EIA调查发现，一些挖矿运营选择靠近利用不足的发电厂，使这些电厂的发电量再次飙升。追踪五家发电厂的历史数据发现，2015年至2020年间发电量稳步下降，五家电厂总发电量仅为0.5太瓦时。矿工入驻后，仅一年就使发电量翻了三倍，到2022年发电量已超过2太瓦时。
这些几乎都是化石燃料发电厂，如果不是为比特币矿工提供电力，很可能已被合理淘汰。因此，这些矿工加剧了持续使用化石燃料带来的所有健康和气候问题。
矿工的电力成本优化策略
EIA还发现了矿工用于降低电力成本的各种策略：
- 在德克萨斯州，矿工搬进了一家以前的铝冶炼厂，以利用其与电网的大容量连接
- 在宾夕法尼亚州，矿工将设施建在核电站旁边，并建立直接连接
- 有些矿工选择靠近天然气田，利用本来会被直接燃烧的废气甲烷
由于比特币挖矿并非必要活动，一些挖矿运营已加入需求响应计划。根据该计划，他们同意在电力需求可能超过发电能力时暂停运营，并获得电网运营商的补偿。据报道，位于德克萨斯州的前铝冶炼厂比特币矿场在2023年热浪期间停工，因此获得了超过3000万美元的补偿。
对电网和碳中和目标的影响
为更好地了解这一对美国电网产生重大负荷的新因素，EIA将在2024年上半年每月对比特币运营进行分析。但从初步数据来看，大量挖矿运营迁至美国将严重阻碍美国电网实现碳中和的努力。
比特币挖矿的巨大电力需求不仅对当地电网造成压力，还可能延缓可再生能源的转型进程，增加碳排放，与全球减排目标背道而驰。
常见问题
比特币挖矿为什么消耗这么多电力？
比特币挖矿是通过解决复杂数学问题来验证交易并维护区块链安全的过程。这一过程需要大量专业硬件持续运行，因此消耗巨额电力。
美国为什么成为比特币挖矿的热门地点？
美国相对较低的电价政策、稳定的政治环境和完善的基础设施吸引了大量矿工，特别是在中国打击加密货币挖矿后。
比特币挖矿对环境有哪些影响？
比特币挖矿主要依赖电力，如果电力来自化石燃料，会产生大量碳排放，加剧气候变化；同时也会增加局部地区的电网负荷和空气污染。
矿工如何降低电力成本？
矿工通常选择电价低廉的地区，利用现有工业设施的电网连接，靠近发电厂直接获取电力，甚至利用 otherwise 会被浪费的能源（如油田废气）。
比特币挖矿是否可能采用可再生能源？
虽然技术上可行，但可再生能源的间歇性和不稳定性与矿场需要持续供电的需求存在矛盾，目前仍以化石燃料为主。
EIA如何监测比特币挖矿的能源消耗？
EIA通过识别挖矿设施、调查其电力需求、分析发电厂数据等多种方式来估算比特币挖矿的总体能源消耗。