1.發電
（1）輔助服務
輔助服務主要是針對電力系統安全、 穩定運行所設計的交易品種。輔助服務分為基本輔助服務和有償輔助服務。按照有關規定，基本輔助服務是市場成員的義務，必須提供；有償輔助服務由市場運行部門有償購買使用。輔助服務包括調頻、旋轉備用、非旋轉備用、替代備用、無功及電壓支撐、恢復及黑啟動等。為了實現各種輔助服務的交易決策、管理和定價，市場運行機構以輔助服務購買費用最低為目標，優化輔助服務計劃，同時保證 電力系統的安全、穩定運行。目前由調度機構對輔助服務調用和提供情況進行記錄和統計，定期公佈輔助服務調用、考核和補償的統計分析情況，並由電網經營企業建立和管理輔助服務考核與補償臺賬，保證臺賬的記錄完整和公信力。
目前的輔助服務補償經費由各級併網發電廠按照發電量平均分攤，然後將經費支付給提供服務的機組。總體來看，輔助服務交易建立了鼓勵競爭的新機制，促進了電網安全穩定運行，提高了電網整體運行效率，奠定了市場建設的良好基礎。但目前的輔助服務交易存在較多問題: 首先，沒有建立以電力系統綜合效益最大化為導向的輔助服務調度模式；其次，沒有建立市場化的輔助服務定價標準；最後，沒有建立“誰受益、誰付費”的市場傳導機制。這三大問題不僅限制了輔助服務市場的健康發展，更是難以應對未來大量分佈式能源以及可再生能源裝機帶來的電力生產挑戰。
基於區塊鏈的輔助服務方案可以部分解決以上三大問題，首先建立所有電廠參與以及部分大型負荷參與的區塊鏈網絡，調度機構、電網運營企業、監管機構都作為驗證節點加入區塊鏈網絡，相應地，所有電站運行參數也必須在區塊鏈上實時登記並驗證，以確保整個區塊鏈網絡能夠全面並且實時、真實地反映系統運行狀況。
在區塊鏈系統上，輔助服務需求可以以智能合約的方式通過區塊鏈向全網參與者發佈，輔助服務需求既可以由調度機構發佈，也可以由發電企業根據電站的需求自行發佈。調度機構發佈的輔助服務需求相當於社會公共服務，受益的是所有發電企業和用電企業，由所有發電企業和用電企業共同按比例分擔 存在一定合理性。發電企業自行發佈的輔助服務則相當於定向服務，如果發電企業不主動發佈輔助服務需求，坐視由於自身問題而導致系統性風險，則監管機構通過區塊鏈可以很方便地追溯到責任主體，並進行相應嚴厲懲罰。
因此，在基於區塊鏈的輔助服務市場中，迫於懲罰的壓力，發電企業會自行發佈輔助服務需求併為之買單。通過區塊鏈技術，形成了既有公共服務性質的系統級別輔助服務需求市場，又有定向商品性質的企業級輔助服務需求市場，分層次地貫徹了“誰受益，誰買單”的原則。
基於區塊鏈系統，調度機構就可以全面實時地瞭解電力系統的運行狀況，並做出基於綜合效益最大化的輔助服務調度方案，並且所有參與節點都可以通過區塊鏈瞭解系統真實的運行情況。此外，由於區塊鏈的非對稱開放性，系統參與者通過區塊鏈發佈運行情況，不僅不會洩露任何單一機組的商業隱私，而且部分有強大市場力的參與者也無法通過區塊鏈系統“合謀”如此，電源企業甚至部分大型負荷企業就可以根據區塊鏈上呈本差異，獨立自主地向市場申報輔助服務價格，而輔助服務需求發佈方也可以通過智能合約明確其需要何種質量等級的輔助服務，並且差異化地為不同質量的輔助服務需求提供市場拍賣底價，形成良性的基於多買多賣的輔助服務價格形成機制，建立市場化的輔助服務定價標準，有效地提高併網電廠提供輔助服務的積極性。
(2)電力生產管理
目前幾乎所有的電廠都建立了生產管理信息系統、包含著幹生產管理子系統(比如設備管理、缺陷管理、生產計劃管理安全管理、燃料管理等)，但是存在同一集團下各電廠的生產管理系統互相獨立的間題，以及集團內不同部門數據不統一的問題，導致從集團角度出發不能實現所有電源資產的統一管理和信息共享。使用區塊鏈的私有鏈技術，可將集團內不同部門電廠的數據通過區塊鏈進行共享和記錄，並且還可以通過與燃料企業、電網公司、售電公司、監管機構、金融機構構建聯盟鏈，實現發電業務的上下游協作。
(3)分佈式電源運維管理
分佈式電源的運維管理一直是一項難題，雖然分佈式光伏、風電運維並不存在技術難度，但由於分佈式項目在地理上的離散性，導致目前分佈式可再生能源項目的運維成本相對於集中式項目偏高，並且由於難以及時發現問題和解決問題，導致分佈式項目設備的可用性受到嚴重影響。
如果將電站業主、電站第三方各 、電站設備生業作為節點，構建區塊鏈網絡，之後將電站的生產日誌基於區塊鏈進行驗證和佈置，並通過公私密鑰進行非對稱加密，則可以確保對電站運維進行實時監控的同時，避免業主的敏感生產數據的洩密。此外，還可以通過區塊鏈對電站的生產日誌進行共識驗證和不可篡改性登記，確保電站生產數據的真實性、唯性、時序連續性和不可纂改性，一旦發生電站質量問題，可以自動快速通知第三方運維服務企業和設備供應商進行運維修理，避免無意義的判紛。
2、輸配
(1)調度自動化
統的電網調度系統的特徵是服務簡單、信息單向，各部分信息割裂，存在大量孤島，子系統之間以及系統內外缺乏倍息共享。雖然目前電網調度系統的局部自動化程度在提高，但由於仍然是分級管理、分層控制的中心化層級結構，並且不對外部系統和參與者開放，導致電網調度自動化系統的共享能力薄弱，使得調度系統中自動化子系統是割裂的、局部的、孤立的，無法構成一個實時並且有機的統一整體，所以整個電網的智能化程度較低、也難以應對未來大量隨機性比較強的分佈式可再生能源的併網。
在基於區塊鏈的調度系統中，佈置在變電站和發電單元的信息採集和命令執行子系統將基於區塊鏈佈置，各級調度機構和電力監管機構將作為驗證節點參與區塊鏈系統，遠端採集的遙測數據直接上傳區塊鏈，由驗證節點進行共識驗證，並打包成數據區塊放入區塊鏈中。此外，外部系統的遙測數據(比如型、可再生能源系統的遙測數據)在通過驗證節點的共識驗證後也可以加入區塊鏈系統，並向調度系統寫入遙測數據。通過開放式並且多中心化的架構設計，構建了全景調度信息系統，數據在區塊鏈不同節點間互相傳輸、相互兼容，互動性非常強，消除了信息孤島，實現了全局整合，並且通過非對稱加密技術和參與者節點管理系統，在數據開放的同時還可以保證參與者的數據隱私。其次，區塊鏈系統的強大分佈式特徵，還可以保證足夠的系統間冗餘和組合能力，確保生產和調度數據的安全備份。
(2)多能統一計量
能源互聯網最重要的理念就是實現多能互補，水、電、氣、熱相互協調配合，如何在配送的過程中實現計量手段的統信息數據的互聯，是能源互聯網實現多能互補理念的基礎。但是目前的多能統一計量和多表集抄仍然存在較多挑戰，比如不同能源的計量系統發展水平不均衡。電能的AMI系統已經可以覆蓋全國大部分終端，但是水、氣、熱的AMI系統還處於起步階段，如果要建立基於能源互聯網的多能統一計量和集抄系統，則面臨著不同能源的存量計量系統如何銜接的問題。其次，我國的電、水、氣、熱分屬不同的主管部門，即供電公司、自來水公司、煤氣公司與熱力公司，不同的公用事業公司有著不同的商業利益，任何一方牽頭都容易遭到其餘公用事業公司的抵制，並且還存在嚴重的數據歸屬權爭議問題。
基於區塊鏈的多能統一計量方案可以部分解決目前面臨的挑戰。首先，建立能源用戶、不同公用事業公司以及監管機構提供電子簽名和加密，而公用事業公司和監管機構則以驗證節點的角色為數據提供信任背書和加密，計量和集抄數據通過節點驗證後存儲在區塊鏈上，數據歸屬權屬於整個區塊鏈網絡，而不單獨屬於任何一家公用事業公司，避免了數據最終歸屬權的爭議，外部機構想要調用區塊鏈內的計量數據，必須取得能源用戶、公用事業公司和監管機構的許可。
(3)信息物理系統安全
信息與物理系統的融合是能源互聯網的重要特徵之一，有 利於物理系統的實時態勢感知與快速決策，可有效提升能源系統的運行效率。準確的信息將指導物理系統進行合理的決策然而一旦信息系統損壞或受到攻擊，錯誤的信息可能會為實際物理系統帶來災難性的影響。
在未來能源互聯網中，保障信息物理系統的安全存在一系列挑戰與技術需求，目前電網中的重要信息均是通過內網傳播和交換的，增加了網絡建設成本。此外，電力網絡信息安全系統目前還沒有主動防禦攻擊的完整解決方案，主要針對某一特定攻擊間題需要構建具有針對性的模型，不具有普適性。
可將區塊鏈作為能源互聯網中信息系統的底層。在感知執行層安全上，每個傳感器都有自己固定的私鑰，每次向全網廣播數據時都在數據包末尾添加用私鑰加密的數字簽名，這使得攻擊者試圖偽造傳感器數據欺騙網絡中其他節點變得非常困難。網絡中只有得到授權的節點才能獲取其他節點和傳感器的公鑰，因此如果沒有公鑰攻擊者將無法解密網絡中傳輸的數據。在數據傳輸層，系統中節點鏈接成網狀結構，使得數據通路存在冗餘。即使攻擊者阻斷了網絡拓撲中的部分數據通路，信息仍然可通過其他數據通路進行傳輸。在應用控制層，區塊鏈系統中所有用戶的個人信息具有絕對隱私，因此也不存在隱私洩露問題。
3.負荷
(1)虛擬電廠設計
隨著能源互聯網的發展，眾多隨機性強、容量偏小的分佈式電源將併入大電網運行。通過虛擬電廠對分佈式能源、響應、分佈式儲能等進行集中管理，統一調度，實現不同虛擬發電資源的匯聚與協同是實現分佈式能源消納的重要途徑。
在虛擬發電資源交易的願最中存在一系列商業模式的挑戰。首先，虛擬電廠的交易缺乏公平可信、成本低廉的交易平臺虛擬電廠之間的交易以及虛擬電廠與其他用戶的交易成本高品，難以實現社會福利最大化；其次，虛擬電廠缺乏公開透明的信息平臺。每家虛擬電廠的利益分配機制並不公開，分佈式電源無法在一個信息對稱的環境下對虛擬電廠進行選擇，增加了信用成本。
區塊鏈能夠為虛擬發電資源的交易提供成本低廉、公開透明的系統平臺。基於區塊鏈系統建立虛擬發電廠信息平臺和虛擬發電資源市場交易平臺，虛擬發電廠與虛擬發電資源可以在信息平臺上進行雙向選擇。每當虛擬發電資源確定加入某虛擬電廠中時，區塊鏈系統將為兩者之間達成的協議自動生成智能合約。同時，每個虛擬發電資源對整個能源系統的貢獻率即工作量大小的認證是公開透明的，能夠進行合理的計量和認證，成發用月、分佈式能源等參與到虛擬發電資源的運作中。在區塊鏈市場交易平臺中，虛擬電廠之間以及虛擬電廠和普通用戶之間的交易可以智能合約的形式形成長期購電協議，也可以在交易平臺上進行實時買賣。
(2)碳市場應用
碳排放權是對各行業二氧化碳排放的一種分配和計量方式。政府有關部門會結合我國碳減排目標，以及根據各行業排放情況，對產生排放的各主體分配一定配額的碳排放權。排放超過配額的主體要被處以罰款。多產生的碳排放需要通過額外購買排放權的方式抵消，排放權有餘額的參與主體可以將多餘部分轉移給排放超額的主體從而獲取利潤。電力系統是碳排放的大戶，也將是碳交易的活躍部門。
目前碳排放市場中存在一系列商業模式的挑戰和需求。首先，政府部門需要對每一個能源消費者進行碳排放配額認證，排放企業數量繁多，使得碳排放權認證工作量巨大。因此需要一個自動化、智能化的認證機制；其次，政府部門需要對所有排放企業上交的排放配額進行追溯，確保其真實性。碳排放權的頻繁交易使得其追溯過程極其複雜，因此碳配額的數據記錄應可追溯並且不能篡改。
能化的系統平合。採用區塊鏈技術搭建的碳排放權認證和交易 區塊鏈能夠為碳排放權的認證和碳排放的計量提供一個智平臺給予每一單位的碳排放權專有數字身份，加蓋時間戳並記錄在區塊鏈中。排放企業的溫室氣體排放實時向區塊鏈進行更新；區熱系統將根據排放企業的排放情況，採用智能合約方式自動確認碳排放權消耗量；進行碳交易時，每當碳排放權發生一次所有權轉移，交易信息即記錄在區塊鏈中並且不可篡改區塊鏈系統自動對超標排放的企業進行罰款。
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