在能源發展進程中，歷次能源革命都依賴能源技術的重大突破。第一次能源革命，蒸汽機的發明推動主導能源從薪柴向煤炭轉變；第二次能源革命，內燃機和電動機的發明推動主導能源從煤炭向石油、電力轉變。當前，第三次能源革命興起，從傳統化石能源的開發利用向清潔能源大規模開發利用轉變，需要在電源、電網、儲能和信息通信等領域全面推動技術創新，支撐全球能源互聯網的建設。
電源技術
以清潔能源為主導，以電為中心的能源格局，決定了電源技術在未來能源發展中的關鍵性作用。其核心是不斷提高清潔能源的開發效率和經濟性，重點領域包括風力發電、太陽能發電、海洋能發電及分布式電源技術等。這些技術突破是構建全球能源互聯網的動力之源，對推動全球能源開發清潔化、低碳化十分重要。
電網技術
以電為中心、全球配置的能源發展格局，決定了電網技術在未來能源發展中的關鍵性作用，需要不斷提高電網輸送能力、配置能力和經濟性，重點圍繞電力系統各環節，加快堅強智能電網技術全面創新，主要領域包括特高壓輸電技術和裝備、海底電纜技術、超導輸電技術、直流電網技術、微電網技術和大電網運行控制技術等。這些技術突破是構建全球能源互聯網的重要基礎。
儲能技術
儲能技術發展是保障清潔能源大規模發展和電網安全經濟運行的關鍵。儲能技術可以在電力系統中增加電能存儲環節，使得電力實時平衡的“剛性”電力系統變得更加“柔性”，特別是平抑大規模清潔能源發電接入電網帶來的波動性，提高電網運行的安全性、經濟性、靈活性。儲能技術一般分為熱儲能和電儲能，未來應用于全球能源互聯網的主要是電儲能。
信息通信技術
信息通信技術是實現電網智能化、互動化和大電網運行控制的重要基礎，主要包括信息和通信兩方面技術。信息技術側重于信息的編碼或解碼，是有關信息的收集、識別、提取、變換、存儲、傳遞、處理、檢索、檢測、分析和利用等的技術。通信技術是側重于信息傳播的傳送技術，主要包含傳輸接入、網絡交換、移動通信、無線通信、光纖通信、衛星通信、支撐管理、專網通信等技術。信息通信技術被認為是21世紀社會發展和世界經濟增長的重要動力，是多種技術的融合，以及與多種產業的跨界融合，正在帶來深刻的產業革命。要適應全球能源互聯網的發展、信息通信的內容快速增長、信息通信的范圍大幅擴張，就要對信息通信的安全性、實時性、可靠性要求更加嚴格，這迫切需要在信息通信技術領域有更大的創新和突破。
