全球能源互联网以特高压电网为骨干网架，连接各大洲大型能源基地，通过互联泛在的坚强智能电网，将清洁能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球化能源配置平台。
清洁能源，也称绿色能源或可再生能源，指原材料可以再生，不产生或极少产生污染物的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）、海洋能等能源。
随着资源紧张、气候变化、环境污染等问题日益突出，国际社会越来越清楚地认识到，能源生产和消费必须由以化石能源为主向绿色低碳方向转变。世界各国都在积极推动以清洁低碳为核心的能源转型，纷纷制定了相应的发展目标和规划，使得清洁能源进入迅猛发展阶段。
清洁能源只有转化为电能才能大规模使用，而清洁能源富集地区与能源消费重心往往呈逆向分布，这样就必须依赖于输电网络才能实现清洁能源的大规模开发和远距离输送。而此前世界上的输电网络配置范围有限，配置能力不足，不能完全适应未来全球大范围清洁能源利用的需要，亟待建立以清洁能源为主导、以电为中心、更高电压等级、更大输电容量、更远输电距离的全球能源配置网络平台。因此，世界各国一方面将以灵活性、适应性、自愈能力等为代表性特征的智能电网作为电网建设的重要目标；另一方面，为了能够在大范围内平抑风电等可再生能源发电的波动性和随机性对电网造成的冲击，区域性和跨国电网互联的趋势也在日益加快，以实现不同地区清洁能源之间的协调互济。已经开展的联网规划包括欧洲的“超级电网计划”、北非向欧洲输电的“沙漠太阳能计划”、东北亚互联电网等，目前部分工程已经处于逐步实施阶段。
清洁能源从左上至右下依次是：光伏发电、风力发电、水力发电、地热发电、核能发电、潮汐发电
2015年9月26日，习近平主席在联大峰会上提出了“探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”的倡议，得到联合国和国际社会的广泛认可和支持。
2016年3月30日，以“全球能源互联网—以清洁和绿色方式满足全球电力需求”为主题的 2016 全球能源互联网大会在北京召开，同时，全球能源互联网发展合作组织宣告成立。这是中国在能源领域发起成立的首个国际组织，宗旨是推动构建全球能源互联网，以清洁和绿色方式满足全球电力需求，推动实现联合国“人人享有可持续能源”和应对气候变化的目标，以服务人类社会可持续发展。 这标志着我国在全球能源互联领域取得重要的阶段性进展，并将在未来全球能源互联网发展建设中占据主动地位。
欧洲超级电网规划
欧洲有大量可再生能源可供开发利用，这些能源分布广泛，其中优质风能主要分布在北海、大西洋和波罗的海地区，太阳能和地热集中在欧洲南部，水电则分布在北欧和阿尔卑斯山区。此外，与欧洲邻近的北非和中东地区太阳能资源非常丰富，每平方米陆地每年接收的能量相当于约2桶原油。欧盟能源研究所的科学家估计，只需捕获撒哈拉沙漠和中东沙漠地区日光的0.3％，就可以满足全欧洲的能源需求。然而，无论是风能、太阳能还是水力资源，都存在季节性和气候性的变化，能源的供给并不稳定。此外，这些大规模可再生能源分布的不平衡性要求电网具有大范围的输送和转移的能力，现有电网已不能满足可再生能源接入、跨国电力交易和市场竞争的发展需求，对于电网的改造迫在眉睫。为此，欧洲提出了各种“超级电网”的构想，旨在建设一个泛欧洲的输电网络，以促进大规模可再生能源接入、跨国电力平衡以及远距离电力传输，保证欧洲电网的供电可靠性和安全性，提升欧洲电网的运行效率并改善欧洲电力市场的效益。超级电网建成后，可以平衡间歇性发电资源，实现北海的海上风电、北欧的水力发电、南欧甚至北非的太阳能发电广域互联，有望消除或缓解变化的天气对可再生能源并网带来的不利影响。超级电网的建立，可以确保欧洲以最实惠的成本和最综合的方式，最大限度地应用可再生能源电力，同时可以实现长距离大容量的电力交易。超级电网不是仅仅对已有电网进行更新改造，还需要在已有电网连接的基础上，再建设和叠加一层新的输电网络（最可行的技术方案是采用柔性直流输电网络）。“超级电网”实际上是一个统称，它包含了不同组织提出的多种电网连接构成方式或区域性互联电网。
中国能源互联网规划
中国目前也在积极推动能源互联网规划。预计到2020年和2025年，中国清洁能源装机容量分别可以达10亿和17亿千瓦左右（其中水电、风电、太阳能发电装机容量分别达到4亿、5.6亿和6亿千瓦）。清洁能源消费占一次能源消费的比重将提升到18%和26%。为了达到这个目标，计划到2030年形成东部、西部和南部三个同步电网，甚至进一步通过直流输电实现与我国台湾省的电网互联，初步形成全国性的电力能源互联网。预计未来东部、南部负荷中心每年可接受外来清洁电力达到3.1亿千瓦，减排二氧化碳9.5亿吨、二氧化硫164万吨、PM2.5排放总量降低20%。
全球能源互联网规划
中国立足全球化视野，在世界上率先提出“构建全球能源互联网”倡议，对世界能源的可持续发展具有重要意义。并提出按照“先国内、后洲内、再洲际”的总体推进原则，将全球能源互联网建设分为国内互联、洲内互联和洲际互联三个阶段，按照每个阶段的发展重点和实际情况协调推进。第一阶段，加强各国国内联网和智能电网建设，支撑开发各国内部的清洁能源。第二阶段，实现洲内的跨国电网互联，支撑洲内清洁能源基地的开发。第三阶段，建设跨洲特高压骨干电网网架，支撑“一极一道”清洁能源基地（北极的风电基地和赤道的太阳能基地）的开发，基本建成全球能源互联网。
李克强总理在政府工作报告中提出，要制订“互联网 +”行动计划，就是用互联网已经形成的成功经验、管理模式，逆向整合传统企业，通过互联网思维和创新，重新塑造传统行业。因此，未来的能源互联网，可能不仅仅包括电网，也可以包括天然气管网、热网、冷网等。通过对各种清洁能源的开发利用，将电、气、热、冷等相互关联，构成一个立体化的能源互联网。这样的系统可以使每一种能源都实现最优化的供需平衡，达到最大的能效水平。因此，构建未来的“全球能源互联网 +”，作为清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台，是世界能源可持续发展问题的有效解决方案。
全球能源互联网的核心是特高压电网、清洁能源和泛在智能电网。其中特高压电网指全球特高压骨干电力传输网架，是适应国家之间大容量、远距离输电或功率交换需求、提高洲内电网互济能力的基础支撑。清洁能源主要指“一极一道”等大型能源基地，以及各大洲主要流域水电、近海地区海洋能和各地集中式、分布式电源。泛在智能电网指各国内部的智能电网建设，是保障能源友好接入和用能设备的即接即用，与互联网、物联网、移动终端等广泛融合的重要条件。
特高压电网要解决的核心关键包括特高压直流输电、特高压交流输电、大电网运行控制技术与装备等；清洁能源开发要解决的核心关键包括清洁能源发电、柔性直流输电、直流电网、大规模储能技术与装备等；泛在智能电网要解决的核心关键包括能源与信息融合、智能传感与控制、信息安全与防护技术和装备等。另外，新型的无线输电、管道输电、超导输电等技术的发展，也会对全球能源互联网的建设产生巨大的推动作用。