ビットコインは将来どれくらいのエネルギーを消費するのでしょうか?

ビットコインをめぐる議論は、現在のエネルギー消費にほぼ集中しており、将来どのように発展するかについてはほとんど考慮されていない。本稿では、いくつかの価格シナリオ下でビットコインの将来のエネルギー消費量を推定します。

ビットコインの将来のエネルギー消費を決定するものは何でしょうか?

推定に入る前に、ビットコインの将来のエネルギー消費を決定する要因を理解する必要があります。最も重要な変数は、ビットコインの価格、取引手数料、マイナーが電気に費やす収益の割合、マイナーの平均電気料金です。

ビットコインの年間エネルギー消費量 = BTC価格 x (ブロック補助金 + ブロックあたりの平均取引手数料) x 年間ブロック数 x マイナーがエネルギーに費やす収益の割合 / マイニング業界の平均エネルギー価格

ビットコイン価格

ビットコインの価格は、ビットコインの将来のエネルギー消費を決定する最も重要な要因です。

ビットコインの価格にブロック報酬を掛けたものが、コストや利益率を含むビットコインマイナーの業界全体の収益を決定します。ビットコイン価格の上昇は業界全体のマイナーの収入の増加を促し、短期的にはマイナーの利益率を高めました。ビットコインマイニングは参入障壁が低く、競争が激しい業界です。こうした有利な利益率は、当然ながらより多くのマイナーの参加を促し、エネルギー消費の増加につながります。

取引手数料

現在、ほとんどのマイナーは取引手数料についてあまり考慮していません。取引手数料はマイナーの総収益のほんの一部に過ぎないからです。したがって、ビットコインの取引手数料レベルが将来のエネルギー消費にとって重要であると私たちが考える理由に驚かれるかもしれません。

ビットコインのマイナーは毎年 52,560 個のブロックを生成し、最初にブロックを獲得したマイナーはブロック報酬を受け取ります。ブロック報酬は、ブロック補助金と取引手数料の 2 つの部分で構成されます。

ブロック補助金は新しく発行されたビットコインであり、取引手数料はブロックに含まれる取引の送信者からマイナーにチップとして支払われるビットコインです。

CoinMetrics によると、ブロックあたりの過去の平均取引手数料は 0.4 ビットコインであり、これは現在のブロック報酬のほんの一部にすぎません。

取引手数料はブロック報酬において重要ではないと思われるかもしれませんが、ブロック補助金が約 4 年ごとに半分に削減されるため、その重要性は徐々に高まります。

取引手数料は 2040 年までブロックあたり 0.4 BTC のままであると想定しています。取引手数料は一定ですが、ブロック補助金は 4 年ごとに半減するため、取引手数料がブロック報酬に占める割合は徐々に大きくなります。私の推定によると、2040年までに取引手数料のシェアは67%に増加し、ブロック補助金は0.195 BTC、取引手数料は0.4 BTCになります。

ビットコインの価格はビットコインの将来のエネルギー消費を決定する最も重要な要因ですが、取引手数料もそれに次ぐ重要な要因であり、今後その重要性は増すでしょう。

鉱山労働者が電気に費やす収入の割合

ビットコインマイナーは収入の一定割合をエネルギーに費やしており、この割合が高くなるほど、業界のエネルギー消費量も高くなります。 2040 年にこの割合がどうなるかを予測するには、業界の競争の性質をもう一度検討する必要があります。

どの業界でも、経費は CAPEX (資本支出) と OPEX (運営費) の 2 つの主要な部分に分けられます。ビットコインマイナーの場合、CAPEX は機器と電気インフラで構成され、OPEX は主にエネルギーで構成されます。現在、ビットコインマイナーは、88 TWh のエネルギー消費量と 1MWh あたり 50 ドルの平均エネルギー価格に基づき、収益の約 50% をエネルギーに費やしています。

業界が成熟するにつれて、ビットコインマイナーのエネルギーに費やす収益の割合が現在のレベルから増加すると私は考えています。業界が成熟するにつれて、これまでで最も競争の激しい業界になる可能性があります。これは規制が難しく、参入障壁が低い世界的な産業です。異常に安い電力を利用できる鉱山会社を除いて、競争の激化により長期的には利益率が消失する可能性がある。

さらに、ASIC の改善が鈍化しているため、CAPEX コンポーネントは徐々に減少します。これらの傾向を考慮すると、マイナーの収益のうち電気に費やされる割合は毎年 2% 増加し、2040 年までに 71% に達すると想定されます。

ビットコインマイニングの平均エネルギー価格

説明したように、ビットコインのマイナーはビットコインの価格とブロック報酬に応じて、合計で特定の年間収入を得ます。業界の競争状況に応じて、この収益の一定割合がエネルギーに使われることになる。エネルギーコストがどの程度になるかを理解するには、業界の平均エネルギー価格を見積もる必要があります。

ビットコイン採掘業界の平均電気料金は1MWhあたり50ドルと推定しており、当面はこの水準で推移すると考えています。すでに世界中で高インフレが見られており、この傾向は今後も続くと思われます。それでも、ビットコインマイニングの極めて競争的な性質は、マイナーにとってより安価なエネルギー源を求める動機を生み出します。

ビットコインのマイニングは場所に依存しない産業であるため、規制が許す限りほぼどこでもマイニング事業を開始できます。 2040 年までに、ほとんどのビットコインマイナーは、グリッド電力よりもはるかに安価な孤立エネルギーを使用するようになると私は考えています。一部の鉱山労働者は依然として電力網に接続しているかもしれませんが、需要応答サービスを提供したり、機器の熱出力を販売したりすることでエネルギーコストを削減します。

鉱山会社はエネルギー業界にプラスの外部性をもたらすことでエネルギーコストを削減し、インフレの影響を相殺します。したがって、鉱業の平均エネルギー価格は 1MWh あたり 50 ドルのままになると考えています。

ビットコインは重要なエネルギー消費源になる可能性があるが、それは価格次第だ

ビットコインマイニングに関するニュースの見出しを読んだことがあるなら、この業界が現在、世界規模で大量のエネルギーを消費していると思われるかもしれません。

しかし、ビットコインのマイニングは年間わずか 88 TWh しか消費せず、これは世界のエネルギー消費量 173,340 TWh の 0.05% に相当します。これは、ビットコインマイニングの現在のエネルギー消費量が世界規模で見るとほんのわずかであることを意味します。

ビットコインのマイニングにかかる​​エネルギー消費量は現時点では限られているかもしれませんが、歴史的にはビットコインの価格が上昇するにつれて急速に増加してきました。ビットコインの価格が今後数十年にわたって高騰し続ければ、ビットコインマイニングは世界の主要なエネルギー消費源に成長する可能性がある。

ビットコインの価格は、ビットコインの将来のエネルギー消費を決定する最も重要な要素です。そこで、私は3つのシナリオをシミュレートしました。

1. 2040 年にビットコインの価格が 200 万ドルまで直線的に成長する強気のシナリオ。

2. ビットコインの価格が2040年に50万ドルまで直線的に上昇する中立シナリオ。

3. ビットコインの価格が2040年に10万ドルまで直線的に上昇するという弱気シナリオ。

下の図に示すように、ビットコインの将来のエネルギー消費量は、ビットコインの将来の価格によって大きく異なります。

ビットコインの価格が2040年までに200万ドルに達した場合、ビットコインは年間894TWhを消費する可能性があります。これは現在のレベルの10倍に相当します。このエネルギー消費量は、2040 年には世界のエネルギー消費量の 0.36% に相当すると予想されており、現在の 0.05% から大幅に増加します。

より中立的なシナリオ、つまりビットコインの価格が 2040 年までに 50 万ドルに達するシナリオを見てみましょう。このシナリオでは、ビットコインは年間 223 TWh を消費し、現在のレベルの 2 倍強になります。ビットコインの価格が 50 万ドルになると、ビットコインの価格が 20 倍に上昇することになるため、エネルギー消費のこのわずかな増加は驚くべきものです。ここでは半減の影響が見られますが、これについてはこの記事の後半で説明します。

私たちの弱気シナリオでは、ビットコインの価格は2040年までに10万ドルに達するでしょう。これは現在の価格の4倍以上を意味しますが、ビットコインの年間エネルギー消費量は半減して45TWh、つまり世界のエネルギー消費量の0.02%になります。中立の場合と同様に、それが半減の魔法です。

シナリオ分析: ビットコインの価格と取引手数料

上記の 3 つのシナリオは価格のみが異なります。前述したように、取引手数料のレベルもビットコインの将来のエネルギー消費に大きな影響を与えます。そこで、ビットコインの価格と取引手数料に応じて、2040 年にビットコインのエネルギー消費量がどのように変化するかを確認するためのシナリオ分析を含めました。

上の表では、2040 年のビットコイン価格が 200 万ドルと計算すると、取引手数料がビットコインのエネルギー消費に大きな影響を与えていることがわかります。ブロックあたりの取引手数料が 0.1 ビットコイン増加するごとに、ビットコインのエネルギー消費は 150 TWh 増加し、現在のエネルギー消費量 88 TWh のほぼ 2 倍になります。

表から得られるもう 1 つの興味深い結論は、1 ブロックあたり 0.4 ビットコインという過去の平均取引手数料に基づくと、ビットコインのエネルギー消費が現在のレベルに留まるためには、2040 年にビットコインの価格が 20 万ドルを超える必要があるということです。ここで、半減期の影響が再び現れます。

上記のグラフは前のグラフと同じですが、エネルギー消費量を TWh で示すのではなく、世界のエネルギー消費量のパーセンテージとして示しています。ここでは、世界のエネルギー消費量が 2040 年まで年間 2% の割合で増加すると想定しています。

ビットコインの価格が2040年までに200万ドルに達し、取引手数料が過去の平均値のままであれば、ビットコインが世界のエネルギー消費に占める割合は0.36%となる。これは今日のわずか0.05%のレベルからすると大きな増加だが、ビットコイン批評家の一部が予測する「終末」シナリオをはるかに下回っている。このレベルのエネルギー消費では、ビットコインマイニングは大量のエネルギーを消費する産業とみなされますが、それでも世界のエネルギーの2%を消費するセメント生産などの産業に比べればはるかに低い水準です。

半減期によりビットコインのエネルギー消費量の増加が制限される

下の図は、2022年から2040年までのビットコインのエネルギー消費量の推移に関する当社の推定を示しています。すべての価格シナリオにおいて、エネルギー消費量は4年ごとに大幅に減少していることがわかります。その理由は、ブロック補助金が 210,000 ブロックごと、つまり 4 年ごとに半減されるためです。

ブロック補助金は4年ごとに半減するため、ビットコインのマイニングは徐々にエネルギー消費が少なくなります。時間が経つにつれて、ブロック補助金の半減がビットコインのマイニングエネルギー消費に与える影響は徐々に弱まるでしょう。

ブロックあたりの BTC 取引手数料が 0 であると仮定すると、ビットコインのエネルギー消費は、ビットコインの価格がブロック補助金の減少よりも速く上昇した場合にのみ増加します。ブロック補助金は 4 年ごとに半減し、この影響を相殺するためにビットコインの価格は 4 年ごとに 2 倍にならなければなりません。この場合、ビットコインのエネルギー消費量が現在よりも高くなるには、2040 年にビットコインの価格が約 65 万ドルになる必要があります。

ただし、取引手数料は必ず発生します。ビットコインの過去の平均取引手数料は、ブロックあたり 0.4 ビットコインです。取引手数料がこの水準に留まると仮定すると、ブロック補助金の半減の影響を相殺するためにビットコインの価格が4年ごとに2倍になる必要はない。この場合、ビットコインの価格が 20 万ドルを超えると、2040 年までにビットコインのエネルギー消費量が増加することになります。

結論は

ビットコインの将来のエネルギー消費は非常に不確実であり、いくつかの要因に依存します。しかし、一つ確かなことは、ビットコインの価格が数百万ドルに達したときにのみ、ビットコインが世界の主要なエネルギー消費国になるということだ。

ビットコインの価格上昇はマイニング活動の増加とエネルギー消費の増加を促したが、半減期は逆の効果をもたらした。ビットコインの半減により長期的にビットコインのエネルギー消費が増加するためには、ビットコインの価格が驚異的なペースで上昇し続ける必要があります。半減期の緩和効果は、将来の取引手数料の増加によって相殺される可能性があります。この成長は、ビットコインが世界の主要な決済システムとなり、大きな需要がある場合にのみ起こります。

この事実から、この記事から重要な結論が導き出されます。つまり、ビットコインの将来のエネルギー消費は、人々がビットコインを価値の保存や支払いシステムとして使用した場合にのみ増加することになります。ビットコインの価格が数百万ドルに上昇し、取引手数料がかなり高くなると、2040 年には大量のエネルギーを消費することになるということに留意してください。ビットコインの価格は価値の保存手段としてのビットコインに対する市場の需要によって決まりますが、取引手数料はビットコイン決済システムの使用に対する需要によって決まります。

したがって、ビットコインが「通貨」として成功した場合にのみ、エネルギー消費は極めて高いレベルに達すると言えるでしょう。 2040 年に価格が 200 万ドルに上昇するシナリオでも、ビットコインは世界のエネルギー消費量のわずか 0.36% しか消費しません。世界中の何十億もの人々のために価値の貯蔵庫を確保し、取引を円滑にするために、私たちのエネルギーの 0.36% を費やすことは、十分に価値があります。これは、ビットコインマイナーのエネルギー需要がさらなるエネルギー生産を刺激することを考慮に入れていないほどです。

ビットコインのエネルギー消費量が減ることを望む人たちに朗報があります。ビットコインが通貨システムとして失敗すれば、あなたの願いは叶うからです。 （ドージェ）