区块链/等级 III · 网络/3.2 挖矿/课程 4

挖矿经济学：能源、补贴与手续费

账本上的燃料费用以及不断减少的铸币量

材料用于追踪哈希价格与电力成本关系的电子表格可访问区块浏览器（如 mempool.space）当前的 ERCOT 或本地电网需求响应费率表

好奇

当区块补贴一夜之间减半时，矿机集群会发生什么？
为什么矿工会同意因关闭机器而获得报酬？
在什么情况下，手续费对矿工来说会比新发行的币更重要？

探索

挖矿收入由两部分构成：区块补贴和累积的交易手续费。区块补贴是每个区块固定新发行的比特币数量，而手续费是用户为优先被打包而支付的可变金额。在网络早期，手续费几乎可以忽略不计，因此补贴是激励参与的唯一经济动力。随着网络活动增加，手续费部分不断扩大，改变了每位矿工的收入构成。
每次减半都会使矿工每块区块所能获得的补贴减少一半，而补贴正是矿工收入的主要来源。自2024年4月以来，这一补贴金额为3.125 BTC。除非比特币价格或交易手续费上升以弥补损失，否则每单位算力带来的收入就会立即减半，那些电费高于收益的矿机将会被迫关停。在下次难度调整时，难度值会下降，从而让那些仍继续运营的矿机重新获得盈利空间。
矿工通过追踪“哈希价格”（hashprice）来评估盈利能力，即每单位算力每天的预期收入。成本包括电费（通常是最大的运营开支），以及硬件的资本支出——随着更新、更高效的机器问世，硬件会迅速贬值。当哈希价格低于能源和折旧成本时，效率较低的机器就会关机。这一机制让全网能耗随市场状况自动调整。
为保持利润空间，矿场寻求廉价的电力来源：水力发电设施、未被利用或被烧掉的天然气、受限使用的可再生能源，以及需求响应计划。在德克萨斯州，矿场会参与ERCOT的需求响应计划，在电网负荷过重时关闭设备以获得报酬。这种灵活性使矿场能够用为电网提供的服务来抵消电力成本，从而将原本不稳定的负荷转化为对当地电力系统有稳定作用的资产。
随着补贴的减少，交易费在矿工收入中的比重逐渐上升。2024年4月的区块奖励减半之际，由于Runes协议的推出带来了大量交易活动，因此产生的手续费异常高。手续费收入表现十分不稳定：在需求旺盛时金额很高，而在市场平静时期则很低。一旦补贴减少，仅靠手续费是否足以维持比特币网络的安全性，仍是其长期面临的难题之一。
打开区块浏览器，查看最近一次减半时的区块。观察其中的币基交易（coinbase），它包含减少后的补贴以及区块内所有交易的累计手续费。将这一总奖励与2016年或2020年挖出的区块进行比较，直观了解固定部分如何缩减，而可变的手续费部分则随网络需求和协议活动而波动。