能源领域也是区块链能够改变的行业之一。能源革命正在发生，未来是万物互联的趋势，交易的主体是机器和机器，交易的属性更加高频和低密度。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，区块链将成为能源互联网真正落地的技术保障。
（一）未来设想
晚上8点仍然炎热的澳大利亚偏远内陆，一根电线杆突然倒塌，这可急坏了威廉和奥利维·门罗（William and Olivia Munroe）。他们在维多利亚大沙漠边缘旧金矿镇外围100英里的地方圈养了100头牛羊。夏天这里的温度时常飙升到华氏120度，孩子们要参加网上课程，这个家庭获取医疗急救服务的唯一途径也是互联网。面对各种空调、通信和水源需求，家里的备用发电机显然撑不了多久。总之他们一家的生活完全依赖可靠的能源。
9小时后，电力公司派了维修队查找倒了的电线杆。客户投诉时告知了事故位置，但是维修队还是花了一天多时间才检修好。同时，门罗一家和附近邻居、企业、机构一直处于没电、没通信状态，给生活带来诸多不便，增加了经济损失和人身风险。对偏远地区的居民来说，停电可不只是影响正常生活，对其人身也有风险性。因此为了把危险最小化，电力公司需要定期派工程队来检修电网。
想象一下，智能的电线杆该有多安全、方便和实惠。可以报告运行状况，对故障采取相应措施。如果电线杆着火，将很快生成事故报告，并通知维修队带着适合的工具到确定地点。同时电线杆还可以将电力传输任务暂时分配给附近的电线杆，毕竟它们都属于同一个电网。这样电力公司也就不需要花费相当高的现场检修成本，还可以尽快地恢复用电。
物联网的新软件和技术可以为现有的基础设施提供智能系统，例如可以为电网添加可以互相通信的智能设备。想象一下搭建新的安全、有弹性的网络，可以快速和相对低成本地提供更多服务。
这个结构被称为网状网络——计算机和其他设备之间直接互联的网络。它们可以按照带宽、存储等网络特性来自动重新配置，因此不会损坏或中断。缺少廉价服务或渠道的社区可以用网状网络实现基本的联通。网状网络代替了传统的自上而下的组织、监管和控制模型，而由于整个环节不需要中央组织的参与，其安全性和私密性也更高。
（二）Filament
很多组织已经结合网状网络和区块链技术来解决复杂的基础设施问题。美国区块链创业公司Filament在澳大利亚偏远地区的电线杆上进行了所谓的“龙头”（taps）试验，这些“龙头”可以在10英里之内直接通信；因为电线杆的间距一般是200英尺，故障电线杆上的动作探测器会通知200英尺外的电线杆；假设这个探测器故障，它会按顺序通知10英里内的其他电线杆，然后通过120英里内最近的回程网络与公司通信。
客户可以用手机、平板或计算机直接连接到设备，这个“龙头”包含了很多传感器——温度、湿度、光和声音等，客户可以用这些传感器长期监测和分析电网状况。他们可以获取相关数据信息，并通过授权将数据通过区块链传输给其他用户——政府、广播员、电线杆制造商、环保部门。
Filament的商业模式包括三个参与方——Filament、客户和电力公司。Filament拥有硬件，它的设备一直监控电线杆状况和信息交换，把传感器数据卖给数据集成商，然后再卖给电力公司。电力公司按月支付监控设备费用，减少了现场检查的高昂成本。因为电线杆很少会倒塌，所以网状网络的通信功能基本是闲置的。
因为Filament拥有设备，可以出售跨越整个澳大利亚网络多余的容量，甚至可以与联邦快递合作，联邦快递网点可以用网状网络进行通信和追踪车辆来预计到达时间和故障情况。
未来物联网应用依赖于一个账本——物联账本（the Ledger of Things）。上万个智能电线杆通过传感器收集数据，并在其他设备、计算机和人之间传输数据，因此系统需要持续追踪所有信息以保障其可靠性，包括区分每个电线杆。
没有身份是不可能运行的，用于身份认证的区块链是物联网的核心，Filament为每个设备设定独特的路线，然后把这个路线——身份存储在属于Filament的比特币区块链中；而且这个身份信息可以像比特币一样传输。区块链还可以保证这些设备收到费用才会继续运行，没有区块链的支付网络，物联网不可能运行，而其中比特币是通用的交易语言。
（三）LO3
2016年3月3日，在纽约布鲁克林，一家名为LO3的小公司和区块链技术开发商ConsenSys合资成立了一家新公司，名字是TransActive Grid，新公司在布鲁克林地区运行着一个微网项目，在他们看来，这个小项目很有可能改写能源的交易方式，“在总统大道的一边，五户家庭通过太阳能光伏板发电；在街道另一边的五户家庭可以购买对面家庭不需要的电力。而连接这项交易的就是区块链网络，几乎不需要人员参与就可以管理记录交易”。
未来的双向电力系统由亿万交互的终端组成，包括微电网、光伏系统、智能设备、分布式计算以及能源管理软件等。面对电网运行环境的不断变化，如何能够实时、自动地验证和确保不同节点之间的海量交易？许多人相信区块链技术可以成为这一系统的技术基础。
LO3能源公司致力于打造“开源且加密安全的”区块链来管理微网上的电力交易。除了一些早期的呈现，区块链在电网的应用很大程度上还处于理论层面。在现阶段，一些先期参与者正在为能源和用电设备设计验证系统。但更多的人埋头于寻找区块链的用武之地以及实现方式。越来越多的人相信，能源领域也是区块链能够改变的行业之一。
布鲁克林的ConsenSys用公开的以太坊区块链搭建可审计、透明的点对点能源交易方式。LO3的另一个相关项目布鲁克林微电网（Brooklyn Microgrid）的目的是将当地社区加入可以独立于大型电网的区域。该电网设备可以记录家庭消费以及由太阳能光伏板产生的能量。其创意是，通过融合微电网概念和TransActive Grid支付基础设施，社区居民可以在区块链上撰写智能合约，并选择自己使用的电能来源、类型，甚至决定将电源信卖或赠送给谁。
TransActive Grid包括了智能仪表硬件层以及使用区块链智能合约的软件层——在以太坊区块链自动执行的合约，以太坊平台提供一个可审计的、无法篡改的、加密的自动交易历史。参与的家庭都有连接到区块链的智能仪表，追踪记录家庭使用的电量以及管理邻居之间的电力交易。微电网中参与者的能源智能仪表数据，可以为ConsenSys代币发行及管理系统创建代币，代表生产消费者太阳能光伏板的剩余电量。这些代币就代表着可再生能源生产的一定数量的能源，可以通过区块链智能仪表钱包进行交易。如果成功了，就可以运用到整个布鲁克林微电网中。目前有130户家庭对此项目感兴趣。Orsini的重点是当地智能能源电网交易比传统自上而下的能源配电系统更有效率——可以节省整体开支，给全社会带来好处同时展示分布式账本的力量。
“产消者”——既是生产者又是消费者——是新兴股份制经济的流行词。在TransActive Grid概念中，生产消费者可以控制自己的能源：消费者可以选择从邻居或其他可再生能源来源处购买。家庭能源生产者可以把多余的电力卖给邻居，社区可以保存当地的能源资源，减少能源浪费，提高微观电力和宏观电力的利用率。
LO3能源已建立了双节点的模型，在微电网中收集消纳和发电数据，并将其应用到区块链中。由于计划刚刚开始，试验节点仍在正常运行中。
2016年4月11日，区块链迎来了世界首个点对点能源交易。两名布鲁克林居民通过使用以太坊区块链直接完成了一笔能源买卖交易。这是世界上首个使用消费者区块链交易的小型电力网，也就是微电网，这意味着微电网已经开始在纽约使用了。这样的微电网是和国家电网分离的，如果遇到飓风还可以选择其他电网而不至于断电。通过微电网、屋顶太阳能设备安装等方式充分利用能源效率，在给客户提供廉价服务的同时可以对能源使用方式进行多种选择。
2016年4月中旬，纽约推出区块链技术能源网络改革。纽约州正致力于将现有电网改造成分布式平台，促进大型公用事业公司与创新者合作，而不是竞争。为了奠定新的分布式电网基础，纽约州能源和金融部门主席考夫曼（Kauffman）颁布了改革能源愿景（Reforming the Energy Vision，REV）的政策，使纽约州现有的电网结构更清洁、低成本、有弹性。电力公司也转型成为分布式系统平台供应商（Distributed System Platform Providers，DSPPs），并将现有落后的电网系统升级，转变成个人微电网的集合体。作为REV项目的一部分，纽约州分配了4000万美元用于支持对电网去中心化感兴趣的合作伙伴。包括LO3在内的150家申请机构中，已经有83家收到10万美元的可行性研究经费。纽约州希望尽快发布REV第二阶段的提议竞争，意见采集截止日期可能是2016年秋天。第三、四轮的获胜者分别会获得500万美元奖金，用于完成相关项目。
这个举措收到了意外的效应，为LO3提供了很好的发展环境。尽管LO3没有入选项目的第一阶段，但是却很符合第二阶段的要求；第二阶段设置了10个获奖名额，每个提供工程设计和企业计划的企业各自会获得100万美元奖金。
（四）德国电力公司RWE
2016年3月8日，德国电力公司RWE将整合以太坊区块链技术与汽车充电站服务。不同于其他德国公用事业公司，RWE最初的能源生产模式面临着监管问题。这个事实推动了RWE的革新，其中一项举措就是建立内部工作小组，评估区块链技术怎样帮助公司减少能源传输成本。公司与基于以太坊区块链的初创企业Slock.it［以太坊前首席文化官史蒂芬·蒂阿尔（Stephen Tual）创立的］合作研发了“概念证明”机制。
RWE区块链团队领导人卡斯滕·斯托克（Carsten Stocker）谈到了一项可行的应用，利用区块链智能合约验证用户身份和管理计费过程的电力汽车充电站，通过建立无缝低廉的充电基础设施推动电力汽车使用率。这个项目的工作模型在瑞典日内瓦创新LIFT会议中首次亮相。下个阶段就是对这个模型进行电力汽车和充电站的实际测试。
相关“概念证明”机制是基于以太坊区块链的，客户身份验证和支付程序都是在充电站进行的。在这个模型下，用户同意以太坊网络智能合约后就可以与充电站互动。充电之前，用户需要在相关网络中存一笔钱，交易完成后便会退还。现有充电站与RWE模型功能的显著不同是收费方式，在RWE模型中，用户无须支付通常数小时的充电站连接耗时费用，而只需支付充电电量费用。这个试验项目的论点是小型交易帮助用户省钱，同时电力利用率也更高。
公司接下来需要考虑的是，政府监管政策对该系统实际应用的影响，RWE已经着手这个项目。鉴于公司对政策的理解和现存基础设施，RWE强调德国是首批试验的最佳地点。区块链的应用可能给公司与用户交流方式带来转变。基于区块链技术的充电站将使客户与RWE的机器设备进行交易。真正让人兴奋的是，用户将不再与公司或个人签订合同，而是利用智能合约直接与机器签约。
区块链技术会改变RWE公司运营充电站的方式。这是公司缩减充电站搭建和运营成本的必经之路。还可以将其他创新项目融合到这个工作中，例如车辆自主运行。这个概念曾是智能合约应用的可行领域。区块链技术与公司科技创新远景规划非常契合，对公司发展至关重要。
（五）欧洲能源零售市场
欧洲会员会联合研究中心在英国分布式总账报告中，探讨了欧盟能源联合框架战略（European Commission Energy Union Framework Strategy）规定的“能源联盟”的愿景，“以人民为核心，人民能够有能源转化的所有权，能够从新技术中受益从而节省支出，参与市场的活动，并且保护弱势消费者”。然而，尽管智能电网的发展也在稳步推进中，但是能源零售市场还在等待现代化。该委员会正在启动的“新能源市场设计”将需要面对以下几个至关重要的问题：
其一，如何将成本和消费等信息适当地传达给消费者，这样他们就能够在一个完全整合的大陆能源市场中确认新机会。
其二，如何奖励积极参与者，有利于合同交换和管理，根据需求提供相应的动态价格。
其三，如何确保市场中对于住宅性能源服务的交互操作，扩大消费者的选择，能够从自生产和自消费中获利，形成局部的微生产。
在这种情况下，分布式账本能够成为一个全新的驱动力，用以帮助能源市场进行整合发展。欧盟的联合中心正在调查以下案例中的实际应用可能性。
1.微发电的能源市场
微发电指的是消费者在住宅内或者在一个当地社区内进行发电。这个“市场”概念意味着，那些微发电产生的能源将可以在消费者和产消者（既是生产者也是消费者）之间进行交易。按传统方式，这个市场已经被产消者和能源零售商预先定义的双边协议确定。直到现在为止，发电的产消者还没有能够真正进入能源市场，这依旧是机构能源供应者特权垄断的领域，这就极大地限制了微发电对于终端用户的经济优势。分布式账本通过和智能电表系统，以及下一代电池（能够本地存储电量）结合，已经有潜力向能源市场提供产销一体的生产潜力。智能电表可以被用于注册和在分布式账本记录微发电的数据（成为“能量货币”系统的代币）。
自发电能够用于房屋内的消耗，也可以被存储在下一代电池中供以后使用，或者简单地返回到智能电池。另外，账本的分布式和通用性，使其所产生的能量可以在任何地方被赎回。例如在国外对电动汽车充电时，或者卖给出价最高的买家，这类似于股票交易市场中所提供的相似机制。
2.能源合同台账
一个消费者打算更换能源供应商时需要结束目前供应商之间的合约，再和新的能源供应商建立新的合约，并且重新访问由第三方提供的所有补充能源服务的合同条款。这些业务的复杂程度已经成为一个障碍，阻碍了一个有竞争力的能源零售市场的形成，也会成为能源供应商和分销商需要承担的成本。消费者从一个供应商过渡到另外一个供应商，只需要在电脑和移动设备上点击几下鼠标就可以完成。同样，能源供应商和能源服务提供商将能够节省资源，无须支付更多的管理操作成本。
这些可扩展、安全且稳定的应用肯定还会有各种各样的问题。但是，从它的优势来看，是值得团队展开进一步调查的。