劍橋大學替代金融中心最新研究顯示,以太坊於 2022 年 9 月 15 日完成 The Merge、轉向 PoS(權益證明)共識機制後,電力需求較 PoW(工作量證明)挖礦時期大幅下降超過 99.9%:目前年耗電量約 7.87 GWh,相較轉型前約 2.4 GW 的水準,能源消耗已降至原本的極小部分。
研究方法:20 種客戶端組合實測、8,522 個全節點與地理分佈數據
(來源:劍橋大學報告)
根據劍橋大學替代金融中心的研究說明,本次報告的估算方法基於實際硬體測量,研究人員測試了以太坊主要執行客戶端與共識客戶端的 20 種組合,並以不同硬體配置觀察耗電量。
劍橋共識別出 8,522 個可被發現的以太坊全節點,地理分佈如下:美國 31%,德國 16%,芬蘭 8%,法國 6%,前 4 個國家合計接近 62%。
節點類型方面,64% 運行於雲端或企業級資料中心,36% 來自住宅環境。研究亦指出,以太坊剩餘碳排主要由電網來源決定:再生能源占 39.4%,核能占 17%(兩者合計 56.4%),化石燃料占 43.6%,天然氣以 27.7% 成為最大單一來源。
PoS 公鏈橫向比較:以太坊每 100 萬市值 33 kWh
根據劍橋報告的多鏈比較數據,主要 PoS 公鏈年耗電量如下:
Solana:約 13.48 GWh(比較組中最高)
以太坊:約 7.87 GWh(第二)
NEAR、Tron、TON:約 3.6 至 5.1 GWh
Cardano、BNB Chain:低於 1 GWh
整體比較組:約 38 GWh
若以市值調整能源強度,以太坊每 100 萬市值約消耗 33 kWh,為受評估 PoS 網路中第二低;Solana 約為每 100 萬市值 283 kWh,約為以太坊的 8.5 倍。
這反映以太坊雖因節點規模維持較高總耗電量,但以市值評估的能源效率已位居主要 PoS 鏈前段。
常見問題
劍橋報告如何計算以太坊的能源消耗?
根據劍橋大學替代金融中心的說明,研究基礎來自實際硬體測量,研究人員測試了主要執行客戶端與共識客戶端的 20 種組合;劍橋識別出 8,522 個可被發現的以太坊全節點,並根據住宅節點和雲端企業資料中心節點的比例(36% vs 64%),推算出每個節點平均功耗約 105 W,進而估算總年耗電量約 7.87 GWh。
以太坊 The Merge 前後的能源消耗差距有多大?
根據報告,以太坊在 The Merge(2022 年 9 月 15 日)轉向 PoS 前,電力需求約為 2.4 GW;轉型後年耗電量約 7.87 GWh(連續電力需求 0.90 MW),節能超過 99.9%,年度溫室氣體排放量降至約 2.37 千噸二氧化碳當量。
為何劍橋報告不採用「每筆交易耗電量」作為主要比較基準?
根據報告說明,以太坊生態系約 92% 的交易活動已轉往 Layer 2 擴容網路;若只計算以太坊主網交易,會嚴重低估整體活動規模並扭曲結果,因此研究選擇以總耗電量和市值能源強度為主要衡量指標。