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(yè)發(fā)展新形態(tài),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(chuàng)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(tài)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(fā)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(yōu)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(yōu)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(yè)革命”的研討會上明確提出第三次工業(yè)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(qū)域內的電力,并通過電力路由器調度地區(qū)電力。目前,日本數字電網聯盟已在肯尼亞未通電地區(qū)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(fā)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(fā)、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(xù)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(fā)電技術,實現多種能源的廣域智能優(yōu)化配置。能源互聯網的建立將克服大規(guī)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(guī)模利用與分享,實現多種能源的可持續(xù)開發(fā)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(fā)電具有間歇性、波動性,其大規(guī)模接入對電網的穩(wěn)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(guī)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(jié)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(fā)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(fā)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(jié)點比其他節(jié)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。