近年来,随着加密货币的普及,“挖矿”的能耗问题一直备受关注,作为曾全球第二大加密货币(仅次于比特币),以太坊的挖矿用电量更是被推上风口浪尖,以太坊挖矿究竟“耗电”吗?它的用电量有多大?又经历了怎样的变化?本文将从以太坊挖矿的机制、能耗数据、转型历程三个方面,揭开这一问题的真相。

以太坊挖矿为何“耗电”?从工作量证明到能源争议

要理解以太坊挖矿的用电量,首先需知道其挖矿机制——工作量证明(PoW, Proof of Work),在PoW机制下,矿工们通过高性能计算机(如GPU、ASIC)竞争解决复杂数学问题,第一个解决问题的矿工获得记账权和以太币奖励,这一过程本质是“算力比拼”,而算力提升的背后,是巨大的电力消耗。

与比特币类似,以太坊挖矿的用电量主要来自两部分:矿机运行功耗散热能耗,一台高性能GPU矿机的功耗约在250-500瓦,万台矿机集群的功耗便相当于一座小型发电厂的输出,为矿机散热的冷却系统(如空调、风扇)也会额外消耗大量电力,进一步推高总能耗。

2021年,剑桥大学替代金融研究中心的数据显示,以太坊挖矿年用电量一度超过110亿千瓦时,相当于挪威全国用电量的1/3,或1.1亿户家庭一年的用电量,这一数据让以太坊成为全球能源争议的焦点,被批评为“不环保的耗电游戏”。

用电量究竟有多大?对比比特币与主流国家

以太坊的用电量虽远不及比特币(2021年比特币年用电量约1300亿千瓦时,相当于阿根廷全国用电量),但在单一应用场景中仍属“耗电大户”,以2021年以太坊网络巅峰期的算力计算,其每秒耗电约5兆瓦,相当于4500台家用空调同时运行的功率。

用电量并非一成不变,以太坊的能耗与币价、矿工收益直接相关:币价上涨时,更多矿工涌入,算力和用电量激增;币价下跌时,部分低效矿机退出,能耗随之下降,2022年以太坊合并前,其年用电量已从峰值回落至约70亿千瓦时,但仍高于全球多数小国家的年用电量(如冰岛约70亿千瓦时,卢森堡约60亿千瓦时)。

告别“耗电大户”:以太坊的绿色转型——合并与权益证明

面对日益严峻的能源质疑,以太坊社区早已启动“减碳”计划,2022年9月15日,以太坊完成了里程碑式的“合并”(The Merge),彻底放弃了PoW机制,转向权益证明(PoS, Proof of Stake),这一变革直接让以太坊的用电量“断崖式”下降。

在PoS机制下,验证节点不再通过“算力竞争”记账,而是通过“质押以太币”(锁定一定数量的ETH)获得记账权,由于无需高性能矿机持续运行,PoS的能耗大幅降低——据以太坊基金会数据,合并后以太坊的年用电量仅为0026亿千瓦时,不足合并前的004%,相当于一个普通小镇的年用电量,甚至不足全球比特币能耗的0.001%。

这一转变让以太坊从“耗电大户”变为“绿色加密货币”的代表,据国际能源署(IEA)评估,PoS机制使以太坊的碳排放量趋近于零,彻底解决了PoW时代的能源争议。

争议之后:加密货币的“可持续未来”

以太坊的用电量变化,本质是加密货币从“野蛮生长”到“技术迭代”的缩影,PoW机制虽保障了网络安全性,却以高能耗为代价;而PoS通过技术创新,实现了安全性与环保性的平衡。

以太坊的“减电”之路并未停止,随着分片技术(Sharding)的落地,以太坊的交易效率将进一步提升,能耗可能进一步降低,而比特币等其他PoW加密货币,也面临社区对“减碳”的压力,部分项目已开始探索PoS或其他低能耗共识机制。