在加密货币的世界里，以太坊（Ethereum）无疑是“明星选手”，作为全球第二大区块链平台，它不仅支撑着去中心化金融（DeFi）、非同质化代币（NFT）等热门应用，更因其智能合约功能被誉为“世界计算机”，伴随其广泛应用而来的，还有关于“能耗”的持续争议，以太坊的用电量究竟有多大？它是否真的如传言中那般“耗能惊人”？随着以太坊的全面升级,这一问题的答案也迎来了新的转折。

曾经的“能耗大户”：以太坊的PoW时代与用电量争议

要理解以太坊的用电量，首先需要知道它曾经的“工作模式”——工作量证明（Proof of Work, PoW），在2022年9月“合并”（The Merge）升级之前，以太坊与比特币一样，采用PoW机制，这种机制通过“矿工”竞争解决复杂数学问题来验证交易、生成新区块，而竞争的“筹码”就是巨大的算力，算力越高，赢得奖励的概率越大。

算力的背后，是海量的电力消耗，根据剑桥大学替代金融中心（Cambridge Centre for Alternative Finance）的数据，在PoW时代，以太坊的年用电量一度高达1100亿千瓦时左右，这是什么概念？这相当于荷兰全国全年用电量的1/3，或者1亿个家庭一年的用电总和，在全球国家用电量排名中，以太坊曾一度位列前30位，超过了许多中等规模国家的年耗电量。

如此庞大的能耗，也引发了外界对以太坊“不环保”的批评，尤其是当全球面临气候变化挑战时，加密货币“挖矿”的高能耗问题成为众矢之的，有人甚至将其比作“数字时代的石油工业”,认为其与碳中和目标背道而驰。

合并升级：从PoW到PoS，用电量“断崖式”下降

2022年9月15日，以太坊完成了历史性的“合并”升级，从PoW机制转向权益证明（Proof of Stake, PoS），这一变革彻底改变了以太坊的能耗逻辑。

与PoW依赖“算力竞争”不同，PoS机制下，验证者（Validator）通过质押一定数量的以太坊获得参与交易验证的资格，系统会根据质押金额和在线时长随机选择验证者，生成新区块，而无需进行高强度的数学计算，PoW是“用电力买奖励”，而PoS是“用资产买资格”。

这一转变带来的能耗下降是惊人的，根据以太坊基金会的数据，合并后，以太坊的用电量减少了约99.95%，以太坊的年用电量仅相当于一个小型城镇的年度用电量，甚至不足比特币同期用电量的1/5000，剑桥大学的数据显示，合并后以太坊的年用电量已降至约0.01%——从1100亿千瓦时骤降至不足1亿千瓦时，降幅超过99%。

换句话说，以太坊从一个“能耗大户”摇身一变，成为加密行业中“绿色节能”的典范。

PoS之后，以太坊的能耗还有多少？

虽然用电量大幅下降，但以太坊并非“零能耗”，PoS机制下的能耗主要来自两个方面：

  1. 验证者节点的运行：验证者需要24小时在线运行计算机设备，以参与网络验证和同步数据，这部分能耗与全球数百万台服务器、路由器的能耗水平相当，但总量极低，据估算，以太坊所有验证者节点每年的总耗电约为25万-100万千瓦时，仅相当于几座大型数据中心的能耗，甚至不足全球数据中心总能耗的0.01%。

  2. 质押生态的辅助能耗：包括交易所、质押服务商等机构运行服务器、冷却设备等产生的能耗，但这部分能耗同样占比极小，且随着技术优化（如更高效的芯片、液冷技术）进一步降低。

与全球总用电量相比，以太坊当前的能耗几乎可以忽略不计，国际能源署（IEA）的报告指出，加密货币行业的总用电量仅占全球的0.1%左右，而以太坊在合并后这一占比已降至0.001%以下。

能耗之外：以太坊的“绿色”未来

用电量的下降只是以太坊可持续发展的第一步，以太坊还在探索更多环保方向：

  • Layer 2扩容方案：通过 rollup 等技术将交易处理转移到主链之外，可大幅降低主链的负载和间接能耗，进一步提升能源效率。
  • 可再生能源质押：鼓励验证者使用太阳能、风能等可再生能源运行节点，减少对传统电网的依赖。
  • 技术持续优化：未来可能引入分片（Sharding）等技术，进一步提升网络效率，进一步降低单位能耗。

从“争议焦点”到“行业标杆”