随着一次能源日渐枯竭、全球气候变暖等问题的出现,能源领域的发展迎来了深刻的影响和挑战。新能源产能、智能负荷和信息技术多元融合的能源互联网为各种可再生能源灵活接入以及规模化利用的实现提供了一系列解决方案。区块链由于其弱中心化、防篡改、可追溯等特点,成为了新时代的研究热点,被誉为是继互联网之后人类最大的科技变革。各行各业相继展开了区块链布局。在能源领域中,区块链的这些特征天然适合能源互联网的需求,开展点对点能源交易可以提高多主体效益,能够大力促进新能源建设。目前,能源领域主要的布局方向有三个,一种是利用其弱中心化的特点,在分布式能源系统中实现点对点的能源交易,一种是利用智能合约实现能源的多级调度以及智能负荷。还有一种是利用区块链不可篡改的特性,维护能源系统的安全。在此背景下,本文首先从原理、技术模型、共识算法等方面对区块链技术进行详细的研究。从能源交易种类、能源传输和消纳等方面考虑,选取能源局域网为研究场景,分析了区块链技术和能源局域网的可融合性,给出能源区块链的定义和模型。然后利用区块链扩容技术—闪电网络和多链结构,对能源区块链的区块链层进行优化,解决区块链交易速度慢,数据结构混乱等问题,并通过相应的实验进行对比分析,使之达到商业应用的需求;在此基础上搭建了能源区块链多层交易模型,按功能将能源区块链分为:用户层、共识层、合约层、交易层、监管层,并对每层进行详细的设计。达到了协调交易价格、减少交易成本、提高交易效率等目的。最后根据能源区块链多层交易模型,从“价值-信息-物理”三个维度对用户侧能源交易系统进行设计说明。选取以太坊作为底层开发环境,采用solidity作为智能合约语言,进行能源区块链交易系统Web端搭建及应用展示。