【深度探討|永續經營】比特幣礦機是否浪費能源?——傳統金融業耗能、礦池評估、與智慧電網的結合

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關於傳統銀行的碳足跡以及比特幣礦機的耗能問題,一直是社群或是外界所關注的話題之一,然而,就數據來說,礦機總耗能較低其實並不讓人意外。

不對等的比較

金融經濟學家的Alex de Vries表示:「據估計,比特幣網絡目前至少消耗2.55千兆瓦的電力,未來可能消耗7.67千兆瓦。」

ADVFN的首席執行長Clem Chambers曾在Forbes發表了言論:「讓我們快速瀏覽一下銀行業的碳足跡。根據世界銀行的統計,世界上每十萬人可以分配到12.5家銀行分行。這還不包括大型銀行機構等,我相信即使是最強大的比特幣礦工,其規模也無法相比。世界擁有300萬台自動櫃員機,這數量與ASIC比特幣礦機的數量大致相同。因此,比特幣礦機耗能與銀行業ATM並不會相差太多,但這僅只是ATM,還不包括其他龐大的金融體系。如匯豐銀行這樣規模的銀行僱傭了228,000名員工並擁有3,900個辦事處。當然,區塊鏈技術將會發生變化,以擴大規模並使其更節能,但能源消耗目前來說是較少的。」

這只是Clem Chambers的粗糙估計,ATM與礦機的耗能也有待討論。但目前傳統金融業處理交易量的規模,確實與加密貨幣處理交易量有一定的距離。且我們還需考量到,加密貨幣產業還在起步階段。

對於傳統金融產業的耗能問題,動區訪問了英國曼徹斯特大學能源交易與電網博士研究員Felix Leong,

他表示:

「其實不僅僅限於傳統金融產業,許多其他傳統產業,在過度耗能問題亦下了不少功夫。以ATM與礦機的耗能為例,一台傳統的ATM平均消耗5千瓦特左右,大約和一台家用的熱水機差不多。差別在於,熱水機不用二十四小時持續運轉。

傳統銀行門市還沒把營運用電和為了領錢而來的人的交通能源消耗算進去。而在市面上可以輕易買到的礦機,能源消耗一般都不會高於3千瓦特。當然加密貨幣產業還在起步階段,難以估計礦機未來在商業應用上會發展到什麼樣的程度。」

乾淨能源

若你認為比特幣是一個沒有價值,且沒有未來性的東西,則不論告訴你目前耗能佔比多少,或是礦場是否使用乾淨能源,你仍覺得礦機浪費;若是相信比特幣本身具有價值,則除了關注耗能成本外,可能也會關心環境影響問題。出發點的不同,造成了討論上可能出現的分歧。因此,著重在礦機本身與傳統金融業相比是否「浪費」電力,或許無法產生令所有人信服的答案。

早在2005年,匯豐銀行(HSBC)就曾表示自身正在為減少耗能,降低環境影響做努力。而就現今加密貨幣產業狀況來說,我們可以從如何將資源做最有效率的分配,以及放在乾淨能源之地減少碳足跡出發,來討論礦機的未來發展性。

 

Fig.1 比特幣礦池佔比

source: blockchain.com

 

其中,BTC.com, AntPool, F2Pool, BTC.TOP, ViaBTC皆為中國礦池,SlushPool則位於捷克。

匹茲堡能源中心戰略經理Katrina Kelly認為,中國由於其廉價的電力而長期穩坐挖礦超級大國,主要使用「化石燃料」,中國破壞性的碳排放量正在節節高升。

Kelly表示:「僅聚焦於討論耗電量,可能會忽略再生能源的好處,可以在增加電力生產的同時,保持對於環境的最小影響。並非所有類型的能源生產對環境影響都一樣,世界上不同地區和市場之間的發電類型也不盡相同。」在冰島,再生能源有機會比中國燃煤能源、產生更少的污染,因為冰島擁有地熱和水力發電廠,這些都是更便宜和更環保的煤替代品。

我們可以預期礦機未來會更有效率。在軟體上,各方社群正逐步改善區塊鏈本身的侷限性,試圖在區塊鏈的三難問題中(Blockchain Trilemma)中,找到一個平衡點;而在硬體上,業界也逐步在推陳出新,如近期從16nm到7nm的技術,可幫助礦機耗能減半。

我們詢問Felix Leong,基於使用再生能源的前提,若要同時確保「低成本與高效能」,對於架設礦池的地點有沒有什麼建議?

Leong表示:

「對於使用再生能源,其實除了成本與效能的考慮之外,再生能源的間斷性所帶來的供電不隱定性其實更值得注意。若單純以再生能源為主要礦池的電力來源,冰島的地熱會是個很穩定且環保的電力來源。

對於沒有天然地域優勢的地區,也可以組裝一個儲能系統,但成本就大增了。現在許多學者都在研究儲能糸統本身,除了作為能源儲備和緊急能源之外,還能有什麼用途,包括管理優化和再賺取電力差價的可能性。相信若把儲能糸統和加密貨幣的價值掛鈎,會是很好的一個研究課題。」

智慧電網與礦池

談論至此,我們有個問題,智慧電網(Smart Grid)跟礦池有沒有可能搭配?該如何搭配?或者是我們更具體一點問,區塊鏈科技是否能幫助智慧電網,進而幫助礦池節能?

今年八月初,中國頂尖大學之一的復旦大學表示已經開發了分散式交易所,用於交易「未使用的電源」,用以幫助分配過剩的電力資源、降低碳排放。據開發團隊表示,雖然尚不清楚該平台可能使用哪種數位資產,但迄今為止,該系統已經建立在兩個區塊鏈系統之上。「這個想法可以在公有、私人或聯盟區塊鏈中實現。目前,該系統已經在IBM的Hyperledger平台以及以太坊區塊鏈上成功部署,以使電力可以在社群中交易和共享。」

復旦大學的這項研究項目,在概念上與智慧電網十分相近。

台灣的電動機車品牌Gogoro其實本身是一間智慧電網公司,在過去也曾發表名為「Smartgen」的人工智慧電池管理系統。未來是否有機會出現gogoro與礦機的合作項目,或許也是一項令人期待的發展。

受訪者Felix Leong對於智慧電網與礦池的未來發展性,表示:

「智慧電網與礦池兩者的關聯可以說很近但卻又十分遠。礦池只是智慧電網的其中一個用電節點。

而很多地區對智慧電網的定義也很不同,若把智慧電網視作為一個能有效地分配和使用電的網絡來說,礦池是一個很容易使用電力價格去作電力需求響應控制(Demand Response)的電力用戶。因為礦池只會考慮電力價格和加密貨幣價值而作出用電決定,相比一般用戶的理性程度,礦池對電力價格更為敏感。

智慧電網到目前為止還沒有完全普及,而在籌建智慧電網的地區一般都沒有比中國的電費便宜和穩定,但相信日後礦池若納入智慧電網內,是一個很有效就能管理的用戶。」

 

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