Расчет изменения энергопотребления Биткойна до 2040 года. Станет ли оно настолько большим, что Биткойн не сможет масштабироваться, или, наоборот, окажется слишком низким, чтобы обеспечивать безопасность системы? Или, может быть, какой-то средний вариант? Отчет от Arcane Research.
Дискуссия вокруг энергопотребления Биткойна почти полностью сосредоточена на его текущем энергопотреблении, при этом мало внимания уделяется тому, как оно будет меняться в будущем. В этой статье я оцениваю будущее энергопотребление Биткойна исходя из нескольких ценовых сценариев и описываю, как могут повлиять на эту оценку изменения в таких факторах, как размер комиссий за транзакции и стоимость электроэнергии.
Что определяет будущее энергопотребление Биткойна?
Прежде чем переходить к расчетам, нужно понять, какие факторы определяют будущее энергопотребление Биткойна. Наиболее значимыми переменными являются цена BTC, комиссии за транзакции, процент дохода, затрачиваемый майнерами на электроэнергию, и средняя стоимость электроэнергии для майнеров. В этом разделе я сначала представлю общую формулу, которую я использовал в своих расчетах, а затем объясню каждую ее переменную.
Годовое энергопотребление Биткойна = цена BTC • (субсидия на блок + средний объем комиссий на блок) • количество блоков в год • процентную долю затрат на электроэнергию в доходах майнеров / среднюю стоимость энергии в майнинговой индустрии.
Цена BTC
Цена BTC — это самый важный фактор, определяющий будущее энергопотребление Биткойна. Чтобы понять, почему так, нужно взглянуть на конкурентную динамику индустрии биткойн-майнинга.
Цена BTC, помноженная на награду за блок, определяет доход биткойн-майнеров, покрывающий их затраты, и размер чистой прибыли. Рост цены BTC приводит к росту дохода майнеров в целом по отрасли, увеличивая их прибыль в краткосрочной перспективе. Биткойн-майнинг — это гиперконкурентная отрасль со сравнительно низкими входными барьерами, и увеличение прибыльности естественным образом привлечет в отрасль новых участников, приводя к росту энергопотребления.
Комиссии за транзакции
Сегодня большинство майнеров почти не обращают внимания на комиссии за транзакции, поскольку они составляют микроскопическую часть в их общем доходе. Поэтому вас может удивить тот факт, что уровень комиссий за транзакции имеет определяющее значение для будущего энергопотребления Биткойна.
Биткойн-майнеры добывают 52 560 блоков в год, и первый нашедший очередной блок майнер получает за это вознаграждение в BTC. Награда за блок в Биткойне состоит из двух компонентов: субсидии на блок и комиссий за транзакции, включенные в этот блок. Субсидия на блок выплачивается майнеру свежевыпущенными биткойнами, а комиссии за транзакции — это любые BTC, выплачиваемые в виде комиссий отправителями включенных в блок транзакций.
По данным CoinMetrics, исторически средний объем комиссий в Биткойне составляет 0,4 BTC на блок — крошечная доля от текущей награды за блок. Сейчас комиссии могут казаться несущественным компонентом награды за блок, но их значение будет постепенно расти вследствие халвингов. Халвинги происходят с периодичностью около четырех лет и сокращают размер субсидии на блок вдвое. Мы еще коснемся темы влияния халвингов на энергопотребление Биткойна ниже.
Я предполагаю, что общий размер комиссий на блок до 2040 года останется на уровне 0,4 BTC. Поскольку объем комиссий на блок более или менее постоянен, а субсидия сети сокращается вдвое каждые четыре года, то постепенно комиссии за транзакции будут составлять всё большую долю в общей награде за блок. По моим оценкам, доля комиссий в общей награде за блок к 2040 году вырастет до 67%: размер субсидии за блок составит 0,195 BTC, а комиссий — 0,4 BTC.
Биткойн: расчетная награда за блок 2022–2040 гг. Черным цветом показана доля субсидии сети, синим — комиссий за транзакции. Расчет сделан исходя из предположения, что размер комиссий останется на уровне 0,4 BTC на блок.
Хотя цена BTC является наиболее важным фактором, определяющим будущее энергопотребление Биткойна, фактор комиссий за транзакции следует за ним вплотную, и его важность в будущем возрастает.
Процент прибыли, затрачиваемый майнерами на электроэнергию
Биткойн-майнеры будут тратить на энергию определенный процент своего дохода, и чем выше будет этот процент, тем выше будет энергопотребление в отрасли. Чтобы оценить, как будет меняться этот процент до 2040 года, нужно снова обратить внимание на конкурентный характер отрасли.
Расходы в любой производственной отрасли можно разделить на два основных компонента: CAPEX (капитальные) и OPEX (операционные). Для биткойн-майнеров CAPEX составляют в основном затраты на машины и электрическую инфраструктуру, а OPEX — в основном затраты на энергию. В настоящее время, исходя из энергопотребления 88 ТВт-ч и средней стоимости энергии 50 $/МВт-ч, биткойн-майнеры тратят на электроэнергию около 50% своего дохода.
Я считаю, что доля затрат на электроэнергию в доходах майнеров с развитием отрасли будет расти. По мере того как эта отрасль будет развиваться, она, вероятно, станет самой конкурентной из всех, что когда-либо существовали. Это глобальная индустрия, которую трудно регулировать, имеющая низкие барьеры для входа. В долгосрочной перспективе конкурентные силы, вероятно, сократят норму прибыли, за исключением майнеров, имеющих доступ к исключительно дешевой электроэнергии.
Кроме того, компонент CAPEX будет постепенно снижаться, поскольку темпы совершенствования ASIC замедляются. Чтобы учесть эти тенденции, я предположил рост доли затрат на электроэнергию в доходах майнеров на 2% в год, что означает, что к 2040 году она составит 71%.
Средняя стоимость энергии в индустрии биткойн-майнинга
Как я уже объяснял, биткойн-майнеры коллективно получают определенный годовой доход, зависящий от цены BTC и размера награды за блок. Они будут тратить определенный процент от этого дохода на энергию, в зависимости от того, как складывается конкурентная динамика в отрасли. Чтобы понять, в какое количество энергии выражаются эти затраты, нужно оценить среднюю цену энергии в отрасли.
По моим оценкам, средняя стоимость электроэнергии в индустрии биткойн-майнинга составляет 50 $/МВт-ч, и я полагаю, что она останется на том же уровне в обозримом будущем. Мы уже наблюдаем высокую инфляцию во всем мире, которая, скорее всего, сохранится. Но при этом сверхконкурентная природа биткойн-майнинга стимулирует майнеров со временем искать более дешевые источники энергии.
Биткойн-майнинг мало зависит от местоположения, то есть вы можете организовать майнинговое предприятие практически где угодно. Я полагаю, что к 2040 году большинство биткойн-майнеров будет работать на неиспользуемых излишках энергии, которые намного дешевле, чем электричество в сети. Некоторые майнеры по-прежнему могут быть подключены к электрической сети, но будут стараться снизить свои расходы на энергию через предоставление услуги регулирования спроса или продажу тепловой мощности от своих машин.
Снижение затрат на энергию, которого достигнут майнеры благодаря положительным внешним эффектам для энергетической отрасли, нивелирует влияние инфляции. Поэтому я полагаю, что средняя цена энергии в майнинговой индустрии останется примерно на том же уровне: около 50 $/МВт-ч.
Биткойн может стать значительным потребителем энергии, но это зависит от цены
Из новостных заголовков о биткойн-майнинге нетрудно предположить, что в настоящее время эта отрасль является крупным потребителем энергии на глобальной основе. Однако биткойн-майнинг потребляет всего около 88 ТВт-ч в год, или 0,05% от мирового энергопотребления, составляющего 173 340 ТВт-ч. Эти цифры означают, что текущее энергопотребление биткойн-майнинга на фоне общемирового находится в пределах погрешности.
Возможно, сейчас энергопотребление при майнинге биткойна ограничено, однако исторически оно быстро росло вместе с ценой BTC. Если цена BTC в следующие десятилетия продолжит расти, то биткойн-майнинг может стать значимым потребителем электроэнергии в глобальном масштабе.
Цена BTC является наиболее важным фактором, определяющим будущее энергопотребление Биткойна. Поэтому я смоделировал три сценария:
Как видно из приведенного ниже графика, расчетное будущее энергопотребление Биткойна сильно различается в зависимости от цены BTC.
Расчетное энергопотребление Биткойна с 2022 по 2040 год
Если цена BTC к 2040 году достигнет $2 млн, то Биткойн может потреблять 894 ТВт-ч в год — в 10 раз больше сегодняшнего уровня. Этот уровень равен 0,36% от расчетного мирового энергопотребления в 2040 году, что означает значительное увеличение по сравнению с сегодняшней 0,05% долей Биткойна.
Давайте снимем наши «бычьи» очки и рассмотрим более нейтральный сценарий, при котором цена BTC достигает $500 тыс. к 2040 году. В этом случае энергопотребление Биткойна составит 223 ТВт-ч в год, чуть более чем в два раза превышая текущий уровень. Такое незначительное увеличение энергопотребление удивляет, ведь в отношении цены $500 тыс. за BTC подразумевает 20-кратный рост. Здесь мы наблюдаем в действии эффект халвинга, о котором я расскажу далее.
В нашем медвежьем сценарии цена BTC к 2040 году достигает $100 тыс. Хоть это и подразумевает четырех- или пятикратный рост от текущих значений, расчетное годовое энергопотребление при этом сократится вдвое и составит всего 45 ТВт-ч или 0,02% от общемирового. Как и в нейтральном сценарии, это следствие халвингов.
Анализ сценариев: цена BTC и комиссии за транзакции
Эти три сценария из предыдущего раздела отличаются только ценой. Как я уже говорил выше, уровень комиссий за транзакции также оказывает огромное влияние на будущее энергопотребление Биткойна. Поэтому я включил в отчет анализ сценариев, чтобы увидеть, насколько будет отличаться энергопотребление Биткойна в 2040 году в зависимости от цены BTC и размера комиссий за транзакции.
Расчетное энергопотребление (ТВт-ч) Биткойна в 2040 году в зависимости от цены BTC и размера комиссий за ончейн-транзакции
В таблице выше мы видим, что при цене BTC $2 млн в 2040 году размер комиссий за транзакции имеет огромное влияние на энергопотребление Биткойна. На каждые дополнительные 0,1 BTC в комиссиях на блок, энергопотребление Биткойна увеличивается на 150 ТВт-ч, что почти в два раза превосходит текущее энергопотребление сети (88 ТВт-ч).
Еще один интересный вывод из этой таблицы: при среднем историческом объеме комиссий 0,4 BTC на блок, цена BTC должна превысить $200 тыс., чтобы энергопотребление к 2040 году оставалось на нынешнем уровне. Опять же, всё дело во влиянии халвинга.
Расчетное энергопотребление Биткойна в 2040 году в процентах от общемирового
Диаграмма выше аналогична предыдущей, но только вместо ТВт-ч, энергопотребление Биткойна здесь отображено в процентах от общемирового. При расчете я исходил из роста общемирового энергопотребления на 2% в год вплоть до 2040 года.
Если к 2040 году цена BTC достигнет $2 млн, а комиссии за транзакции останутся на среднем историческом уровне, то доля Биткойна в общемировом энергопотреблении составит 0,36%. Это подразумевает значительный рост по сравнению с сегодняшней долей всего в 0,05%, но всё ещё намного ниже апокалиптических прогнозов от некоторых критиков Биткойна. При таком энергопотреблении биткойн-майнинг будет считаться значительной энергоемкой отраслью, но все же значительно уступающей таким отраслям, как, например, производство цемента, на которое приходится 2% общемирового энергопотребления.
Энергопотребление 2022–2040: биткойн-майнинг в сравн. с производством цемента.
* При цене BTC $2 млн и объеме комиссий 0,4 BTC на блок к 2040 году. Для производства цемента заложен годовой рост на 2%.
Халвинги ограничивают рост энергопотребления Биткойна
На диаграмме показана моя оценка развития энергопотребления Биткойна с 2022 по 2040 год, и во всех ценовых сценариях оно значительно снижается каждые четыре года. Причина в сокращении вдвое субсидии на блок каждые 210 тыс. блоков, или примерно каждые четыре года.
Биткойн: изменение субсидии на блок
Биткойн-майнинг будет постепенно потреблять меньше энергии на единицу обеспеченной стоимости, поскольку субсидия на блок сокращается каждые четыре года. Со временем влияние халвингов на энергопотребление майнинговой сети Биткойна будет постепенно ослабевать.
Биткойн: процент обеспеченной стоимости, затрачиваемый на электроэнергию
При комиссиях за транзакцию 0 BTC на блок, энергопотребление Биткойна будет увеличиваться только в том случае, если цена BTC будет расти быстрее, чем снижается субсидия на блок. Субсидия на блок сокращается вдвое каждые четыре года, и чтобы компенсировать этот эффект, цена BTC должна удваиваться теми же темпами. В этом случае, чтобы энергопотребление майнинговой сети Биткойна к 2040 году было выше нынешнего, цена BTC должна быть около $650 тыс.
Однако комиссии за транзакции будут выше, чем 0 BTC на блок. Историческая средний объем комиссий составляет 0,4 BTC на блок. Если предположить, что комиссии останутся на этом же уровне, то цена BTC должна удваиваться каждые четыре года, чтобы компенсировать эффект халвингов. В этом случае цена BTC выше $200 тыс. увеличит энергопотребление Биткойна к 2040 году.
Заключение
Будущее энергопотребление Биткойна очень неопределенно и зависит от нескольких факторов. Но одно можно сказать наверняка: Биткойн станет значимым мировым потребителем энергии только в том случае, если цена BTC достигнет нескольких миллионов долларов.
В то время как рост цены BTC стимулирует более активную «добычу» и более высокое энергопотребление, периодические халвинги имеют обратный эффект. Из-за халвингов, цена BTC должна расти огромными темпами, чтобы энергопотребление Биткойна увеличивалось в долгосрочной перспективе. Смягчающий эффект халвингов в будущем может быть компенсирован ростом комиссий за транзакции. Такой рост произойдет только при условии значительного спроса на использование Биткойна в качестве платежной системы.
И это подводит нас к важному выводу из этой статьи. Энергопотребление Биткойна в будущем будет расти только в том случае, если люди оценят его возможности как средства сбережения и платежной системы. Помните, что Биткойн к 2040 году будет потреблять значительное количество энергии, только если цена BTC вырастет до нескольких миллионов долларов и достаточно высоких комиссиях за транзакции. Цена BTC зависит от рыночного спроса на биткойн как на средство сохранения капитала, в то время как комиссии за транзакции определяются использованием его в качестве средства обмена.
Это две наиболее важные функции денег, поэтому можно сказать, что энергопотребление Биткойна достигнет значимого уровня только в том случае, если он преуспеет в качестве денег. Даже в моем крайне «бычьем» сценарии с ценой BTC на уровне $2 млн к 2040 году, Биткойн будет составлять только 0,36% от общемирового потребления. И кажется, что расход 0,36% энергии на обеспечение безопасности капитала и облегчение транзакций для миллиардов людей по всему миру вполне оправдан, и это без учета того, что потребность в энергии со стороны биткойн-майнеров стимулирует увеличение выработки энергии.
И у меня хорошие новости для всех биткойн-скептиков, считающих, что энергопотребление Биткойна слишком высоко: вы можете просто расслабиться, потому что ваши желания будут исполнены, если Биткойн потерпит крах в качестве денежной системы. А вы ведь уверены, что это неизбежно, не так ли?
БитНовости отказываются от ответственности за любые инвестиционные рекомендации, которые могут содержаться в данной статье. Все высказанные суждения выражают исключительно личное мнения автора и респондентов. Любые действия, связанные с инвестициями и торговлей на крипторынках, сопряжены с риском потери инвестируемых средств. На основании предоставленных данных, вы принимаете инвестиционные решения взвешенно, ответственно и на свой страх и риск.
Источник: bitnovosti.com