随着能源系统的不断发展，能源品类的丰富化、能源系统的分布化、能源交易的市场化以及电网智能化成为越来越清晰的发展趋势。而“区块链”与能源系统的结合恰好可以助推这一趋势的发展：通过“去中心化”的自由组网，有利于加速实现“分布式能源”发展中的各种多能互补、计量结算场景;通过“去信任”的智能合约机制，有利于加速实现电网智能调度、市场自由交易的系统形态。
目前在“能源区块链”发展领域，主要有以下几个研究方向：
1) 分布式能源调度管理
分布式能源可以增加电网灵活性，降低运营成本，提高可靠性。据北美电力可靠性公司(NERC)介绍，分布式能源正在缓慢改变配电系统与大容量电力系统的相互作用，这些变化可以改变电力传输和电网运营商对各种运行条件的响应。区块链可以将可再生能源和其他分布式能源添加到电力系统中，提高分布式能源的可视化和控制性，以满足日益复杂的电网运营需求。智能合约允许供应商和消费者能够通过创建基于价格、时间、地点和允许的能源类型等参数实现销售自动化。理论上，这些先进的应用程序和电网设计可以创建更加优化的供需平衡。
目前，荷兰电力公司TenneT正与IBM合作利用区块链改善分布式能源性能的试点项目。该项目允许电动汽车车主将家庭光伏系统产生的多余电力出售给电网，以平衡电网的能源需求。
2) 能源交易和结算
用区块链技术实现能源交易和结算目前还处于研究与小范围测试阶段。
数字化贯穿整个能源价值链，能够帮助企业实现前所未有的效率，同时降低交易成本和风险。越来越多的能源和商品贸易公司依赖于利用大数据分析和云服务来优化其流程。即使这些企业已投入数百万美元来自动化某些流程以降低成本、管理风险并增加利润，但交易流程仍然严重依赖于人工交换货物、企业之间的多重交互以及第三方中介机构来完成交易。基于区块链的平台则可以帮助整合当前的市场参与者并激励新的参与者。通过区块链上的智能合约，可以将电动汽车在内的很多能源类型作为供应来源，或积极响应相关的交易与付款功能。
区块链的核心优势与能源交易，以及与能源领域数字化相关的许多变化非常吻合，可以实时地分析大数据，从而更好地为交易策略和定价决策提供信息。
例如，区块链可用于优化石油和精炼产品、天然气和液化天然气以及电力的整个交易生命周期，从价格发现和交易到后台管理结算和支付。这样降低了劳动力成本，更快速的结算也降低了资金成本，而从多个流程转移到单个流程还可以进一步削减技术成本。
除了简化公司内部的管理外，区块链还可以实现公司之间共享交易成本。
2017年初，ING、法国兴业银行和全球商品交易集团Mercuria共同开发并测试了一个区块链项目。该项目通过将石油供应商、销售方、贸易商、银行、海关等环节都纳入区块链，降低了文本工作成本，以及和欺诈、数据验证相关的风险，并将银行处理时间从平均3小时降低至25分钟。
3) 绿证核发和追踪
绿色电力证书是证明绿色能源发电量的凭证，电力消费者通过购买绿色电力证书来代表自身使用的电力来自于绿色能源发电。2017年1月18日，我国国家发改委、财政部和能源局共同发布了《试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》，在全国范围内试行可再生能源绿证核发及认购交易制度，自7月1日起开展认购。然而目前的绿色证书大多基于发电量的估值，在通过发证机构发证机构向能源企业核发，实际发出的电量与绿证核算的电量不一定相等。根据《南方能源观察》报道，为了减少电量误差并简化绿证核算流程，IDEOCoLab、Nazdaq和物联网设备公司Filament三家公司已经开始合作开发“自动创建可再生能源证书(REC)系统”，通过在光伏电池板和储能系统上安装计量单元，采集光伏电力产生和存储的数据，实时上传到系统，系统将基于数据向能源商核发RECs(自动创建的可再生能源发电证明)。目前该系统仍处于研究阶段。
4) 电动汽车共享充电
据国际能源署(IEA)最新发布的《2018全球电动汽车展望》报告显示，截止到2017年，全球道路上行驶的电动汽车总量(包括纯电动汽车和和插电式混合动力汽车)超过300万辆。
在未来，电动汽车的持续增长在很大程度上将取决于成本降低、汽车性能提高、更快的充电速度，以及充电基础设施的可用性、速度、易用性和成本。
目前全球约有168万套私人充电设备，且绝大多数充电器在每天的大部分时间内都处于闲置状态。
通过区块链的使用，能够为私人充电设备的车主提供补贴激励，让它们可以共享给公众使用，车主可以自己设定充电价格，使用区块链来处理所有计费、支付和身份验证问题。
5) 新兴市场的能源交易
对于亚非新兴市场，为经济和能源部门的发展创造可持续路径至关重要。许多新兴经济体缺乏建立和维持强大的传统能源市场的能力。
这些市场可以通过释放规模经济(降低价格和获得更多客户)，确保对系统的长期投资以及提高运营可靠性来使客户受益。
区块链可以创建一个可信系统来处理能源交易，包括计费和结算。对于农村地区，区块链可以管理能源信息的生成和使用，可以监控和清除事务，而无需第三方机构来控制智能仪表和验证数据，从而极大地提高市场参与者的易用性，同时提高信任度并创造价格套利机会。
区块链还可以增加投资者对能源市场的信心。一些初创公司正在测试基于区块链的能源交易平台，以降低交易成本并增加投资者对信息的确定性。
例如，WePower是一个基于区块链的绿色能源交易平台,通过发行自己的能源“代币”来帮助可再生能源生产商筹集资金，并简化跨境交易。
目前，ZF、UBS、Innogy和IBM正在开发区块链平台，该平台可自动化和集成一系列移动服务，包括电动汽车充电、计费、停车费、高速公路收费和汽车共享服务费等。
此外，区块链收集的数据可以帮助公共事业和运营商管理与电动汽车增长相关的电能质量和系统充足性问题，还可以与智能电表进行交互，增强其在管理与充电器速率、位置和使用数据等方面的作用。
