比特币作为去中心化的数字货币，其“挖矿”过程常被比作现代版的“数字淘金”，与淘金时代耗费人力不同，比特币挖矿最显著的代价是——电，据剑桥大学替代金融中心（CCAF）数据，比特币网络年耗电量一度超过挪威全国用电总量，相当于全球用电量的0.5%-1%，为何看似虚拟的“挖矿”会成为“电老虎”？这背后涉及比特币的底层机制、技术原理与经济逻辑。
要理解耗电的根源，首先需明白比特币挖矿的核心任务，比特币网络通过“工作量证明”（Proof of Work, PoW）机制达成共识，确保交易的安全性和不可篡改性，矿工们相当于全球记账员，需要用强大的计算机（矿机）竞争解决一道复杂的数学难题——即找到一个符合特定要求的“哈希值”。
这道难题并非固定答案，而是动态调整的：比特币网络会自动控制全网算力，使得平均每10分钟能“挖”出一个新区块（包含一批交易记录），随着全网算力提升，题目难度会指数级增加，就像班级里做题的人越来越多，老师只能不断加高题目门槛，才能保证答题速度不变，矿工需要不断尝试不同的随机数（称为“nonce”），进行海量哈希运算，才能找到符合条件的答案，这个过程本质上是一场“算力军备竞赛”，而算力的基础,正是电力驱动的计算机硬件。
比特币挖矿的耗电，直接源于算力与难度的“正反馈循环”。
矿工的收益与算力直接挂钩：算力越高，抢到记账权（即“挖到矿”）的概率越大，获得的比特币奖励（目前为每个区块6.25 BTC，每四年减半）也越多，这激励着矿工不断投入更多矿机，提升算力。
为了维持比特币“10分钟一个区块”的出块速度，网络会根据全网算力自动调整难度系数，当大量矿工涌入、算力飙升时，难度会同步大幅提高，2010年比特币挖矿难度仅为1，而2023年已增长至超过70万亿倍，这意味着，如今矿工需要进行的哈希运算量是早期的千万亿倍。
算力与难度的螺旋式上升，直接推高了耗电量，一台高性能比特币矿机（如蚂蚁S19 Pro）的算力可达110 TH/s（每秒进行110万亿次哈希运算），功耗约3250瓦，相当于13台家用空调的耗电量，而全球比特币网络算力早已达到数百EH/s（1EH/s=1000万TH/s），相当于同时运行数亿台高功耗矿机，这种“算力军备竞赛”让电力消耗成为挖矿的“刚需”。
除了算力运算本身，矿机和散热系统的运行也加剧了耗电。
比特币挖矿依赖专用集成电路（ASIC）矿机，这种芯片为哈希运算而生，但能耗极高，矿机在运行时，超过70%的电能会转化为热量，若不及时散热，芯片会因过热降频甚至烧毁，矿场需要配备强大的散热系统，如风扇、水冷设备甚至空调，进一步增加电力消耗。
在气候炎热的地区，矿场空调的耗电量可能占总用电量的30%-50%，而在寒冷地区，矿场则尝试利用废热供暖（如加热温室、居民楼），但这仅能缓解局部问题,无法改变全网高耗电的本质。
对矿工而言，电费成本直接决定盈利空间，比特币价格波动时，矿工的“生死线”往往是电价：当比特币价格下跌、挖矿收益不足以覆盖电费时，低算力矿工会被迫关机退出市场，这也解释了为何矿场往往布局在电价低廉的地区（如四川水电丰富期、伊朗、加拿大等），甚至通过“蹭”废弃电厂或水电的低价电来降低成本。
即便如此，全网耗电总量依然难以压缩，因为只要比特币价格回升，新的矿工和资本会迅速涌入，推高算力和难度，耗电总量又会反弹，这种“价格-算力-电费”的动态平衡，让比特币挖矿的耗电成为难以摆脱的“宿命”。
比特币挖矿的高耗电也引发广泛争议：批评者认为，其消耗的电力本可用于民生或工业，且加剧碳排放（尤其依赖火电的地区）；支持者则指出，比特币挖矿推动了可再生能源发展（如矿场利用弃水、弃风、弃光电），且作为去中心化货币，其能耗是保障安全性的必要代价。
行业已开始探索“绿色挖矿”路径：部分矿场转向太阳能、风能等可再生能源，研发更节能的芯片技术，甚至探索“闲置算力挖矿”（如利用数据中心余电），但短期内，基于PoW机制的比特币挖矿,仍难以摆脱对电力的重度依赖。
