“比特币”行业减排有了新“解决方案”

“比特币”行业减排有了新“解决方案”

高利润的比特币也是“高碳”行业！

在没有政策干预的情况下，中国比特币行业的年能耗将在 2024 年达到峰值（296.59 TWh），对应的1.305 亿公吨碳排放。

“这一排放量将超过捷克、卡塔尔等国每年的碳排放总量。中国比特币产业运营产生的能源消耗和碳排放，很可能成为中国减排和可持续发展的重要障碍。” 中国科学院大学经济管理学院院长、中国科学院预测科学研究中心主任王守阳告诉《中国科学报》。

以上结论是基于王守阳和中科院数学与系统科学研究所研究员洪永淼领导的团队自主研发的一套中国比特币碳排放量（BBCE）测量模型，与清华大学教授关大博。他们认为，未来在政策层面，引导比特币矿池合理布局和产业能源消费结构转型，减排效果会更好。相关研究成果于北京时间4月7日凌晨发表在《自然-通讯》杂志上。

不可忽视的高碳排放

比特币在全球货币和大宗商品市场上，因其高额利润，吸引人们涌入“矿厂”以“挖金块”。然而，获得高块产量需要大型专用计算机或“矿工”，它们需要电力才能继续工作。

“这一新兴产业的碳排放行为对中国 2030 年碳中和碳达峰目标具有潜在的阻碍作用。” 论文第一作者、中国科学院大学经济管理学院博士生姜尚荣告诉《科学中国》，截至2020年，中国比特币矿池算力占比超过70%全球比特币网络的总算力，主要分布在新疆、内蒙古、四川等地。这是因为这些地方可以提供稳定的电力供应，电价也相对便宜。，还有更广阔的土地适合安装大型“矿机”。

如今，随着比特币区块链行业的快速发展，比特币投资如火如荼，“挖矿”所需的算力已经达到了以“矿池”的形式存在的地步。矿池的算力包括各个矿场和众多矿工的算力。由此造成的高能耗和高碳排放不容忽视。

比特币行业的运营会产生多少碳排放？采取了哪些政策来保障行业与环境的和谐发展？到目前为止还没有进行任何研究。

1970年代5g对比特币有什么影响5g对比特币有什么影响，系统动力学建模发展成熟，用于研究经济、能源、环境生态、城市等复杂系统领域的问题。它主要是基于系统行为与内部机制之间的紧密相互依存关系。结构来寻找问题的根源。

近年来，研究团队开发了一套基于系统动力学理论的中国比特币碳排放量（BBCE）测量模型。

打开碳排放“黑匣子”

“如果我们想了解它产生了多少碳排放，我们首先需要了解它是如何产生碳排放的，这是一个我们不了解的‘黑匣子’。” 姜尚荣说道。我们开发的模型是为了明确“黑匣子”的内部运行机制，以便更好地进行政策干预。

研究团队首先从比特币区块链的“碳足迹”入手，以煤炭和水电能源领域为基础，收集比特币“矿工”的碳足迹。整个生命周期的各种碳排放量，得出中国比特币行业的总碳排放量。

研究团队在“碳足迹”理论的基础上，建立了比特币区块链碳排放评估和政策评估的理论模型。姜尚荣介绍，该模型由三个子系统组成：比特币区块链挖矿交易子系统、比特币区块链能耗子系统和比特币区块链碳排放子系统。

他们使用真实世界的比特币操作数据来参数化模型变量。通过对2014-2030年中国比特币行业的能源消耗和碳排放量测算发现，在基线情况下（无政策干预），中国比特币行业的年能源消耗将在2024年达到峰值（296. 59 TWh)，并产生相应的 1.305 亿公吨碳排放。这一排放量将超过捷克、卡塔尔等国年碳排放总量，在全国182个地级市、42个主要工业部门的年度碳排放排名中也位居前10位。

“这一发现表明，中国比特币行业运营所产生的能源消耗和碳排放可能成为中国减排和可持续发展的障碍。” 姜尚荣说道。

合理布局更重要

近期，比特币价格突破6万美元，如此高的利润吸引了更多的投资者。王守阳说：数字经济已经到来。比如，5G、区块链是改变世界和人们生产生活方式的新技术，但同时也给生态环境带来了新的挑战。就比特币区块链而言，单纯的“禁止挖矿”是不现实的，做好政策引导，实现行业与环境的和谐发展是关键。

基于BBCE模型测得的结果，研究团队提出了市场准入门槛、矿池布局控制、碳税等3项可行的碳排放政策，并进行了深入的模拟分析。

姜尚荣介绍，具体是提高市场准入门槛，禁止低算力、高碳排放的机器和矿工“挖矿”；在以清洁能源为主的地区部署矿池，以减少能源消耗和碳排放；对工业征收碳税。

研究小组模拟并评估了这些政策。结果表明，在中国比特币行业减排方面，与提高市场准入门槛、征收碳税等政策相比，应引导比特币矿池合理布局和工业能源消费结构。改造减排效果较好。

姜尚荣解释说，这是由比特币区块链行业背后的共识机制决定的。比如提高市场准入门槛，淘汰矿工的个人电脑，这些矿工为了获取高额利润而增加竞争，最终产生更高的碳排放，这就像货币政策中的“诱导效应”，即采取扩张性货币政策，降低利率，引发投资增加。此外，从短期来看，与高利润相比，碳税对矿工的影响并不大。

综合来看，借助我国“集中力量办大事”的优势，比特币矿池布局合理，工业能源消费结构转型加快，减排效果较好。

“区块链是比特币的底层技术，具有匿名性、不变性、去中心化等优势。未来我们可以通过优化方法、模型设计或算法，为区块链做出更好的规划，为区块链贡献力量。”国家科学决策提供理论依据和方法支持，推动其成为环境友好型产业。” 姜尚荣说道。

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