比特币挖矿一天耗电多少？这个数字可能超你想象
比特币挖矿为何如此耗电？这要从它的“工作量证明”（PoW）机制说起，比特币网络通过复杂的数学运算竞争记账权，而矿工们需要动用大量高性能计算机（即“矿机”）持续运行，才能参与这场“数学竞赛”，矿机的运算速度以“哈希率”衡量，单位是“TH/s”（1万亿次哈希/秒），当前全球比特币网络的总算力已超过500EH/s（1EH/s=100万TH/s），相当于每秒进行500亿亿次数学运算。
这种高强度、高并发的计算，对电力消耗的需求是刚性的，矿机内部芯片（如ASIC矿机）在运行时会产生巨大热量，若散热不足就会损坏，因此必须搭配散热设备（如风扇、水冷系统），而散热本身也需要持续供电，可以说，电力不仅是比特币挖矿的“燃料”，更是保障矿机稳定运行的“生命线”。
一天耗电量有多大？用数据说话
要计算比特币挖矿的日耗电量,最权威的参考指标是剑桥大学替代金融中心（CCAF）推出的“比特币耗电指数”，该指数通过全球比特币网络的总算力、矿机效率、电价等数据动态估算能耗。
根据CCAF最新数据（截至2024年中），比特币全球年耗电量约为1200亿-1500亿千瓦时，日均耗电量则稳定在3.3亿-4.1亿千瓦时之间，这个数字是什么概念？
- 相当于全球1400万-1700万个家庭（按每户日均用电20千瓦时计算）的全年用电量；
- 超过挪威（年耗电量约300亿千瓦时）等中等发达国家全年用电量的三分之一；
- 与一个千万级人口大城市的年耗电量相当（如上海市2023年全社会用电量为1800亿千瓦时，日均约4.9亿千瓦时）。
若按单台矿机计算,主流的比特币矿机（如蚂蚁S21）额定功率约为3250瓦，即每小时耗电3.25度，假设一台矿机全天运行，日耗电约78度；而一个大型矿场通常拥有数千甚至上万台矿机，单个矿场日耗电可达百万度级别。
耗电争议：能源浪费还是必要成本？
比特币挖矿的高耗电量一直备受争议,批评者认为，其能耗与实际价值产出严重不匹配，属于“无效能源消耗”，尤其当矿场依赖化石能源发电时，会加剧碳排放，2021年比特币中国矿场集体外迁后，部分矿场转向哈萨克斯坦、伊朗等电价低廉但能源结构以火电为主的国家，曾导致当地电网负荷激增。
但支持者则指出,比特币挖矿的能耗并非“浪费”，而是保障网络安全的核心成本，PoW机制通过“消耗能源+竞争记账”的方式，使得攻击者篡改账本的成本高到不切实际（需掌控全网51%总算力，耗资数百亿美元），从而确保了比特币的去中心化特性，随着可再生能源的发展，越来越多矿场开始布局水电、风电、光伏等清洁能源地区，甚至主动利用“废弃能源”（如天然气伴生燃烧、水电站丰电期的多余电力），将挖矿转化为“能源消纳”的补充手段。
比特币挖矿的“能源效率”也在提升，新一代矿机的能效（即每 TH/s 哈希率对应的功耗）逐年优化，例如2016年主流矿机每 TH/s 耗电约0.3千瓦，而2024年的最新机型已降至0.015千瓦以下，能耗降低了90%以上，矿工会自发选择电价低廉的地区（如四川丰水期水电、美国德州风电），通过市场机制优化能源配置。
能耗会持续增长吗？
随着比特币价格波动和矿机技术迭代,其能耗仍存在不确定性，若比特币价格上涨，更多矿工可能加入网络，推高总算力和能耗；若矿机效率持续提升，或矿工更倾向于使用清洁能源，单位能耗可能下降。
值得关注的是,比特币社区也在探索“绿色挖矿”路径，部分项目尝试将地热能、海上风电等清洁电力用于矿场，甚至通过“矿工-电网”协同机制，在用电低谷期挖矿、高峰期让电，帮助电网平衡负荷，比特币协议本身虽难以更改PoW机制，但Layer2等扩展技术或能减少主链的挖矿需求，间接降低能耗。
