自工业革命以来，人类大量开发和使用传统化石能源（煤、油、气），导致能源安全、生态环境等问题突出，全球能源发展面临严峻挑战。
在能源安全方面，全球化石能源资源有限，但未来能源消费仍将持续增长，化石能源难以长期支撑人类用能需求。按目前开采利用水平，煤、油、气等三大化石能源仅能利用50~100年左右。2010～2050年，全球能源消费需求预计增长112亿吨标准煤，增长约60%。不均衡的能源资源与消费格局，导致资源匮乏国家和地区的能源对外依存度不断提高，脆弱的能源供应链带来了日益严峻的能源安全问题。
在生态环境方面，能源消费以化石能源为主，在生产、运输、加工转换和使用的各个环节，对空气、水、土壤等生态环境资源，造成了严重的污染和破坏。化石能源燃烧产生大量的温室气体排放，将引发全球气候变暖、冰川消融、海平面上升、碳循环失衡，出现极端天气频发、淡水资源危机、粮食减产、经济损失、疟疾等疾病、物种灭绝等问题。生态环境的恶化，将对人类生存构成严重威胁。
为了应对上述问题，必须调整和改善能源结构，降低化石能源比重，从高碳向低碳方向发展，迫切需要加快推进两个替代（清洁替代和电能替代）。在能源开发上，以太阳能、风能、水能、核能、海洋能等清洁可再生能源替代化石能源，能源结构将实现从化石能源为主、清洁能源为辅，向清洁能源为主、化石能源为辅的根本性转变。
目前，大规模、高比例发展可再生能源已在全世界范围内形成广泛共识。
在过去10年中，全球设立可再生能源发展目标的国家数量大幅增长。2005年仅有43个，到2015年，已经增长到164个。2015年6月，七国集团（G7）领导人在德国提出：本世纪结束前，终止化石燃料使用。2050年碳排放比2010年降低40%~70%。大部分G7国家计划在2050年实现100%可再生能源发电。
另外，为实现可再生能源大规模并网和高效率消纳，支撑电力系统安全、稳定、经济、高效运行，世界主要国家和地区都在研究制定庞大的电网升级改造规划。
2014年，国家电网公司创造性地提出了全球能源互联网发展理念。“全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导、全球互联泛在的坚强智能电网，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。”《全球能源互联网》一书中这样定义全球能源互联网。全球能源互联网发展总体上可分为三个阶段，先国内、再跨国，后跨洲。各国国内电网建设和洲内各国电网互联是推动跨洲联网、实现全球互联的重要基础。在亚洲与欧洲、非洲与欧洲、亚洲（中东）与非洲等联网基础条件较好的地区，可率先实现跨洲联网和大规模可再生能源输送。
为什么要构建全球能源互联网？
其一，全球可再生能源资源丰富，根据欧洲可再生能源委员会统计，全球可再生能源总开发潜力约为当前全球能源总需求的3078倍，其中水能资源超过100亿千瓦，陆地风能资源超过3万亿千瓦，太阳能资源超过40万亿千瓦，总量巨大，仅开发其中的万分之五即可满足人类社会全部用能需求。虽然总量巨大，但地区分布不均衡，构建全球能源互联网能够满足清洁能源大规模开发、大范围配置的需要。
其二，预计2050年，全球一次能源需求将达到300亿吨标准煤，其中清洁能源将占到80%，主要转化为电力使用。为了适应全球清洁能源大规模开发，必须在全球范围配置清洁电力。
其三，2050年“一极一道”风电和太阳能发电外送规模将达到12万亿度。为适应洲内、跨洲乃至全球范围优化配置清洁电力，也必须依托特高压和智能电网技术，构建全球能源互联网。预计到2050年，清洁能源每年能替代240亿吨标准煤，减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨；到2050年，全球能源碳排放也会降到每年115亿吨，仅为2009年的50%和2013年的33%。
总之，全球能源互联网作为21世纪能源领域的重大创新，描绘了未来世界能源发展的新蓝图，将深刻改变全球能源发展、经济增长、社会生活和生态环境，这种影响将是巨大的、深层次的和全方位的。
展望2050年，世界能源将进入以全球能源互联网为重要标志的新时代，长期困扰人类发展的能源紧缺、环境污染、气候变化等问题得到有效解决，人们将享受更充足的能源、更舒适的生活、更繁荣的经济、更宜居的环境、更和谐的社会，将开启世界可持续发展的美好明天。
