當前，全球能源網際網路已經上升為國家戰略和世界共識，作為全球能源資源配置平臺，其規模更大、技術更復雜。多種技術廣泛滲透融合的能源技術革命正在到來，網際網路理念深刻影響著電力行業的傳統業務形態和運作流程。作為全球能源資源配置平臺，全球能源網際網路的聯網規模更大、技術更復雜。2020年，國家電網公司將成為全球電力行業的科技領軍企業，全球能源網際網路構建迫切需要進一步提升科技創新能力，在保持傳統技術優勢的同時，面向未來加快突破戰略性新興技術，搶佔全球電力技術制高點。技術創新是構建全球能源網際網路的前提，特高壓電網技術是關鍵，智慧電網技術是基礎，清潔能源發電技術是重點，互聯電網執行控制技術是平臺。
特高壓電網是實現超遠距離、超大容量、安全可靠、綠色低碳、友好互動的能源資源優化配置平臺，將有效解決經濟發展和能源分佈不均衡、經濟發達地區環境容量對傳統能源使用存在限制等問題，大幅度提高能源配置利用效率。為實現全球範圍超大容量、超遠距離的電力輸送，需要研究特高壓技術裝備，重點探索特高壓交流技術裝備、特高壓直流技術裝備。全球能源網際網路涉及跨洲能源電力輸送，由於世界各地地理和氣候各異，在一些特殊場合，受特殊條件和極端環境的限制，常規輸電技術難以滿足應用需求，需要研究新型輸電技術裝備，重點探索半波輸電、超導輸電、無線輸電、管道輸電等新型輸電技術。
智慧電網是以電力為核心，涵蓋供電、供熱、供冷、供氣、電氣化交通等多個複雜系統的綜合能源網路，通過能源技術與資訊科技的深度融合，實現使用者可靠供電、能源資源優化配置、使用者雙向互動、推動能源綠色化和用能高效化。智慧電網技術進步將推動全球能源網際網路結構形態、能源形態、控制形態、裝置形態、通訊方式的不斷演進與發展，在智慧電網技術裝備方面，需要研究交流輸變電裝置、直流電網技術裝備、配用電技術裝備、電能替代及能源轉化技術裝備、大規模儲能技術裝備和資訊通訊技術裝備。
在全球範圍內，社會經濟的發展，必將伴隨能源消耗的持續增加，石油、天然氣和煤炭等不可再生資源儲量有限性，導致用能日趨緊張，而化石能源消耗量的攀升，加速了全球氣候變暖趨勢，對生態系統、自然環境、水資源造成不可逆轉的破壞，開發應用綠色清潔能源是實現可持續發展的必然選擇。構建全球能源網際網路面臨著適應大規模清潔能源發電大容量、遠距離輸送和併網執行的間歇性、波動性，以及應對惡劣氣候條件下裝置執行維護等重大技術挑戰，需要研究與之相適應的新能源發電技術裝備、常規清潔能源發電技術裝備、清潔能源彙集技術裝備和清潔能源執行控制技術裝備。
全球能源網際網路旨在推動能源發展方式轉變，使能源發展擺脫資源、時空和環境約束，通過廣泛連線各大煤電基地、大水電基地、大規模新能源基地和負荷中心，在洲際實現能源互聯互通。電網容量和規模的巨大發展，一方面滿足了國民經濟的電力需求，另一方面對電網的排程、執行和控制提出了更高的要求，同時需要建立高效的商業運營模式，支援跨國跨洲的電力交易運營，支援分散式電源靈活接入與執行，支援多種能源供應系統融合與能源共享運營。需要研究與之相適應的全球能源研究統一平臺、全球互聯電網模擬平臺、全球互聯電網安全控制與保護技術裝備、全球互聯電網排程技術支援系統和洲際電力交易技術支援系統。