通過電、氣、冷、熱等多種不同形式能源的供應系統在生產和消費等環節的協調規劃和運行，能源監測系統可以實現能源的梯級利用，有效提高能源綜合利用效率。

實現能源的梯級利用有兩個方面的含義：一是按質用能。盡可能不使高質能源去做低質能源可完成的工作；在一定要用高溫熱源來加熱時，也盡可能減少傳熱溫差；在只有高溫熱源，又只需要低溫加熱的場合下，則應先用高溫熱源發電，再利用發電裝置的低溫余熱加熱，如熱電聯產。二是逐級多次利用。高質能源的能量不一定在一個設備或過程中全部用完，因為在使用高質能源的過程中，能源的溫度是逐漸下降的，而每種設備在消耗能源時，總有一個最經濟合理的使用溫度范圍。

不同是企業對能量的等級要求是不一樣的，能源監測系統可以根據各用能企業的能級需求的高低構成能量的梯級利用關系，高能級熱源經上一級企業使用后降為低能級熱源，供給需求低的企業使用。能量的梯級利用能夠有效地滿足各單位的用能需要，而不增加能源消耗，極大地提高能源利用率。

能源監測系統可以充分利用多種能源的時空耦合性和互補替代性，彌補可再生能源具有明顯的間歇性和隨機波動性等問題，促進可再生能源的開發利用。另外，能源監測系統對多個供能系統協調規劃，可以避免單純加大某一供能系統投入提高其安全性和自愈能力帶來的弊端，從而有效提高多種能源供應的安全和可靠性。