比特币挖矿,这个曾经被少数技术极客关注的概念，如今已成为全球能源领域绕不开的话题，随着比特币价格的波动和挖矿难度的攀升，挖矿机的“胃口”越来越大，其耗电量也屡屡引发争议，一台比特币挖矿机到底有多耗电？它对能源结构乃至环境究竟意味着什么？本文将从核心原理、实际功耗、行业影响等多个维度，揭开“耗电大户”的真实面貌。
要理解比特币挖矿为何耗电,首先需要明白其核心机制——工作量证明（PoW），比特币网络通过“算力竞赛”来争夺记账权：全球矿机不断进行哈希运算（一种复杂的数学计算），谁先找到符合系统要求的哈希值，谁就能获得比特币奖励，这个过程本质上是“暴力计算”，依赖的是硬件的持续高速运算。
比特币挖矿机的耗电量,直接与其算力（单位：TH/s，即每秒万亿次哈希运算）和能效比（单位：J/TH，即每万亿次运算消耗的焦耳能量）相关，以主流的蚂蚁S19 Pro矿机为例，其算力可达110 TH/s，能效比约为29.5 J/TH，理论功耗计算如下：
110 TH/s × 29.5 J/TH = 3245 J/s = 3245 W ≈ 3.25 kW
这意味着,一台S19 Pro矿机满负荷运行时，每小时耗电量约3.25度，如果按每天运行24小时计算，单台矿机日耗电可达78度，月耗电超过2300度，这个数字是什么概念？一个普通三口之家每月用电量约在150-300度之间，一台矿机的月耗电相当于7-15个家庭的用电总和。
现实中,比特币挖矿 rarely 是“单打独斗”，大型矿场往往拥有成千上万台矿机，其耗电量更是惊人，据剑桥大学替代金融中心（CCAF）的比特币耗电指数数据，截至2023年，全球比特币挖矿年耗电量约在1000亿-1500亿度之间，这个数字已经超过了许多中等国家的全年用电量。
2021年伊朗因干旱导致电力短缺,政府曾指责比特币矿场“偷电”——当时伊朗境内的非法矿场消耗了全国约2%的电力；同样，哈萨克斯坦在2022年因矿场涌入导致全国电力缺口，不得不限制矿场用电，即便是全球矿机数量最多的美国，部分州（如德克萨斯州）也因矿场集中出现用电紧张，不得不呼吁矿场在用电高峰期暂停运营。
以一个拥有1000台S19 Pro矿机的中型矿场为例，总算力可达110 TH/s，总功耗约为3250 kW，若全天运行，日耗电达7.8万度，年耗电超2800万度，相当于一个小型城镇的年用电量。
既然耗电如此巨大,为何矿工仍前赴后继？答案藏在比特币的价格与挖矿的“收支模型”中，挖矿的核心成本是电费（占比约60%-70%），其次是矿机折旧、场地租金等，以当前比特币价格约6万美元、每台S19 Pro矿机日挖币量约0.003 BTC（难度和币价波动下会有变化）计算：
若电价控制在0.1美元/度以内，矿工仍有利润空间；但若电价上涨至0.2美元/度，日电费将达109元，利润直接压缩一半，矿工往往会选择电价低廉的地区（如四川水电、伊朗火电、美国德州风电等），通过“低电价 规模化”来维持盈利。
比特币挖矿的高耗电,一直面临“能源浪费”“加剧碳排放”的质疑，传统上，矿场多依赖火电，部分地区的挖矿甚至导致碳排放超标，但随着全球对碳中和的重视，“绿色挖矿”成为行业新趋势。
可再生能源（水电、风电、光伏）被越来越多矿场采用，四川丰水期水电过剩时，大量矿机迁入，利用弃水电能挖矿，既降低了电价，也减少了浪费；矿机制造商也在提升能效，新一代矿机的能效比已从早期的100 J/TH降至30 J/TH以下，单位算力的能耗持续下降。
比特币社区也在探索替代共识机制（如权益证明PoS），但短期内，PoW仍是比特币网络的核心，随着可再生能源占比提升和能效优化，比特币挖矿的“碳足迹”有望逐步降低，但“高耗电”的本质短期内难以改变。
