所謂能源互聯網是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新形態,具有設備智能、多能協同信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等主要特征。美國著名經濟學家杰里米?里夫金認為:“在在即將到來的時代,我們將需要創建一個能源互聯網,讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享,就像我們現在在互聯網上分享信息一樣”。

能源互聯網其實是以互聯網理念構建的新型信息能源融合“廣域網”,它以大電網為“主干網”,以微網為“局域網”,以開放對等的信息能源一體化架構,真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用,因此可以最大限度地適應新能源的接入。微網是能源互聯網中的基本組成元素,通過新能源發電、微能源的采集、匯聚與分享以及微網內的儲能或用電消納形成“局域網”。大電網在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優勢,將來仍然是能源互聯聯網中的“主于網”。雖然電能源僅僅是能源的一種,但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優勢,未來能源基礎設施在傳輸方面的主體必然還是電網,因此未來能源互聯網基本上是互聯網式的電網。能源互聯網把一個集中式的、單向的電網,轉變成和更多消費者互動的電網。

事實上,美國和歐洲早就有能源互聯網的研究計劃。2008年美國在北卡州立大學建立了研究中心,希望將電力電子技術和信息技術引入電力系統,在未來配電網層面實現能源互聯網理念。他們效仿網絡技術的核心路由器,提出了能源路由器的概念,并且進行了原型實現,利用電力電子技術實現對變壓器的控制,利用通信技術實現路由器之間對等交互,其“未米電能傳輸與管理系統”(futurerenewable electric delivery and management system，FREEDM)從技術層面提出了能源互聯網的概念,并開展了配電系統能源互聯網研究。2012年,歐盟理事會在“促進歐洲領跑新工業革命”的研討會上明確提出第三次工業革命將圍繞能源互聯網而展開。其中,德國聯邦政府經濟和技術部在2008年提出能源互聯網計劃與“E-Energy”理念,重點是將信息通信技術和能源領域結合起來,建立一個基于信息通信技術,實現能源體系數字化互聯的高效能源系統。“E-Energy”計劃2020年在電網中實現信息網絡覆蓋,通過互聯網信息技術使能源網絡中所有元素進行協調工作。2010年,日本啟動“智能能源共同體”計劃,開展能源和智能電網等領城的研究;2011年,日本通過提供異步連接、協調局域網內部以及不同局域網系統研制數字電網路由器,從而統籌管理一定范圍區域內的電力,并通過電力路由器調度地區電力。目前,日本數字電網聯盟已在肯尼亞未通電地區開展數字電網路由器試驗研究。韓國在首爾等城市開展智能能源城市示范,如“智能首爾2015”等。2014年,國家電網公司事長劉振亞在電氣與電子工程師學會電力與能源協會2014年會上進一步提出構建全球能源互聯網的發展思路,并指出能源問題具有全局性和廣泛性,只有統等全球能源資源開發、配置與利用,才能實現能源清潔替代和電能替代，保障全球能源的高效、可持續供應。

能源互聯網的提出是基于現有的能源基礎設施,融合先進的互聯網信息技術和可再生能源發電技術,實現多種能源的廣域智能優化配置。能源互聯網的建立將克服大規模清潔能源在接入、傳輸和控制等方而的瓶頸,推動清潔能源的大規模利用與分享,實現多種能源的可持續開發利用。能源互聯網是在搭建能源互聯開放平臺的基礎上，以電網為核心基礎網絡設施,形成一個涉及智能電網、智能氣網、智能熱網和電氣化交通網的復雜多網流系統。

能源互聯網的主要特征包括可再生、分布式、互聯性、開放性、智能化。①可再生,可再生能源是能源互聯網的主要能量供應來源，可再生能源發電具有間歇性、波動性,其大規模接入對電網的穩定性產生沖擊,從而促使傳統的能源網絡轉型為能源互聯網;②分布式,由于可再生能源的分散特性,為了最大效率地收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存儲和使用能源的網絡,這些能源網絡單個規模小,分布范圍廣,每個微型能源網絡構成能源互聯網的一個節點;③互聯性,大范圍分布式的微型能源網絡并不能全部保證自給自足,需要互聯起來進行能量交換才能平衡能量的供給與需求,能源互聯網關注將分布式發電裝置、儲能裝置和負載組成的微型能源網絡互聯起來,而傳統電網更關注如何將這些要素“接進來”;④開放性,能源互聯網應該是一個對等、扁平和能量雙向流動的能源共享網絡,發電裝置、儲能裝置和負載能夠“即插即用”,只要符合互操作標準，這種接入是自主的,從能量交換的角度看沒有一個網絡節點比其他節點更重要;⑤智能化,能源互聯網中能源的產生、傳輸、轉換和使用都應該具備一定的智能。