能源是經濟社會發展的重要物質基礎。人類對能源的利用，從薪柴到煤炭、石油、天然氣等化石能源，再到水能、風能、太陽能等清潔能源發電，每一次變遷都伴隨著生產力的巨大飛躍和人類文明的重大進步。能源作為現代化的動力，關系國計民生、關系人類福祉。以新一輪能源變革為契機，加快建立安全可靠、經濟高效、清潔環保的現代能源供應體系，成為世界各國共同的戰略目標。
2014年，國家電網公司劉振亞總經理提出了構建全球能源互聯網的概念，并且先后在電氣與電子工程師學會電力能源協會（IEEE PES）年會、聯合國氣候變化首腦峰會、埃森哲全球能源委員會會議、首屆可持續城鎮化首席執行官理事會會議，以及電氣與電子工程師學會科普論壇、《福布斯》雜志上發表研究成果，引起廣泛關注。
自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個過程中，傳統化石能源的大量開發使用導致資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重威脅人類生存和可持續發展。全球化石能源資源有限，能源資源與能源消費分布不均衡，能源開發越來越向少數國家和地區集中，一些資源匱乏國家能源對外依存度不斷提高，能源安全問題十分嚴峻。同時，大量化石能源在生產、運輸、使用的各環節對空氣、水、土壤等造成嚴重污染和破壞，化石能源燃燒產生的二氧化碳已經成為導致全球氣候變暖、冰川消融、海平面上升的重要因素。未來，隨著全球經濟增長和世界人口增加，能源需求將持續增長，建立在化石能源基礎上的傳統能源發展方式已難以為繼。
統籌解決能源和環境問題，破解經濟社會發展瓶頸，已經變得十分緊迫。全球清潔能源資源豐富，水能資源超過100億千瓦，陸地風能資源超過1萬億千瓦，太陽能資源超過100萬億千瓦，遠遠超過人類社會全部能源需求。21世紀以來，以電為中心、清潔化為特征的能源結構調整加快推進，風能、太陽能等新能源的大規模開發利用成為世界主要國家的共同選擇。隨著技術進步和新材料應用，風能、太陽能、海洋能等清潔能源開發效率不斷提高，技術經濟性和市場競爭力逐步增強，完全有可能成為世界主導能源。尤其是“一極一道”的資源及北極圈的風能和赤道附件的太陽能，資源十分豐富，如能將“一極一道”的清潔資源開發利用起來，則將從根本上改變當前世界的能源格局，充分滿足人類對于能源的需求。另外，絕大部分清潔能源只有轉化為電能才能夠高效利用。而電能作為優質、清潔、高效的二次能源，能夠替代絕大多數能源需求，是未來重要的終端能源。從世界能源發展趨勢和資源稟賦特征看，實施以清潔替代和電能替代為主要內容的“兩個替代”是世界能源可持續發展的重要方向。
“兩個替代”是對傳統能源生產消費方式和理念的根本性變革。這要求我們樹立全球能源觀，以全球視野、歷史視角、前瞻思維、系統方法研究能源問題，加快構建全球能源互聯網，促進清潔能源大規模開發、大范圍配置、高效率利用，實現能源與政治、經濟、社會、環境協調發展，保障能源安全、清潔、高效、可持續供應。全球能源互聯網以特高壓電網為骨干網架，以輸送清潔能源為主導，連接大型清潔能源基地以及各種分布式電源，將清潔能源輸送到各類用戶，是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺。依托全球能源互聯網，在能源開發上實施清潔替代，以清潔能源替代化石能源，走低碳綠色發展道路，實現化石能源為主向清潔能源為主轉變；在能源消費上實施電能替代，以電代煤、以電代油，推廣應用電鍋爐、電采暖、電制冷、電炊具和電動交通等，提高電能在終端能源消費中的比重，從根本上解決化石能源污染和溫室氣體排放問題。
全球能源互聯網是實施“兩個替代”的關鍵，是保障全球清潔能源高效開發、讓人人享有可靠能源供應的重要平臺，將帶來能源發展戰略、發展路線、結構布局、生產和消費方式以及能源技術等全方位調整和重大變革
氣候變化是當前和今后影響世界能源開發路徑、關系人類生存發展的長期問題，溫室氣體排放是化石能源無法回避的問題，應對氣候變化的唯一出路在于能源的綠色低碳發展，根本途徑是實施清潔替代和電能替代，關鍵要依托特高壓電網構建全球能源互聯網，發揮其大范圍優化配置能源資源的重要作用，實現世界范圍清潔能源大規模開發利用，保障人人享有充足的清潔能源供應。這是全球能源可持續發展的必由之路。
