“一带一路”战略能源面临的挑战机遇与挑战总是并存的，这也决定了我们在落实“一带一路”战略中不可能一帆风顺，需要经济带上的全体国家共同努力才能抓住机遇。当然，作为主导这项战略的中国，要承担更多的责任，履行更多的义务，付出一个领导者应该付出的努力，引领各国在发展中克服重重困难。
第一个挑战是能源安全。一国的电网和油气安全问题，通过行政体制和经济运行机制，加之高度发达的自动控制技术，能在一定的范围内将事故控制在最小的范围内。而多国的电网、油气网络连接在一起，由于环节的增多，协调机制更加复杂，必然给安全增加了诸多难度，面临着不可控的风险。
第二个挑战是“一带一路”经济带各国能源基础设施的接口难度大。经济带上各国的发展层次、水平和阶段不一样，采用的管理标准和技术标准并不一致，在这种条件下进行能源合作，需要做大量的基础工作。例如，电网输出和接入电压的统一，电网频率的统一等等。
第三个挑战是“一带一路”战略能源的协同系统尚未形成。“一带一路”经济带各国在能源方面的协同机制尚未建立，需要建立一个超越国家的能源调度系统，这个系统要能公平、公正、公开地运行，使能源合作符合各方利益。只有负荷各方共同利益，且高效运转，才能达到良好的效果。
能源跨国市场成就“一带一路”战略功能
亚当斯密充分阐述了分工与交换的原理，交通基础设施的完善，促使人们在更大范围内进行商品交换，区域市场得以形成。与此同时，人们的专业化能力得到提升，产量也因这种能力的提升而获得大幅增长，专业化分工让社会变成协作共同体，这种巨大的市场让这种协作体更加紧密联系。
进入信息时代，人们从单机的个人电脑，到军事局域网发展到全球信息互联网，经历了几十年的时间。随着人类社会的发展，能源的利用带来了能源资源枯竭、环境污染等问题。于是，人们寻求更好的解决方式，减少化石能源的使用比例，大量地使用可再生能源。然而，使用可再生能源面临着很现实的问题，就是电源和负荷的双不可控性。
传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性，但部分可再生能源电站出力的不可控性和随机性使得对其既不能进行可靠的负荷预测，也不可能制定和实施精确的发电计划。为此，对电网信息交换提出了更高的要求，这就是智能电网支撑下的全球能源互联网。
2014年以来，国家电网公司对全球能源互联网进行了深入研究，先后在国际电气电子工程师学会电力能源协会年会、联合国气候变化首脑峰会、埃森哲全球能源委员会会议、首届可持续城镇化首席执行官理事会会议、以及国际电气电子工程师学会科普论坛，《福布斯》杂志上发表成果，引起广泛关注。
构建全球能源互联网包括洲内联网，洲际联网和全球互联。 从现在到2030年，推动形成共识和框架方案，启动大型能源基地建设，加强洲内联网;2030~2040年，推动各洲主要国家电网实现互联，“一极一道”等大型能源基地开发和跨洲联网取得重要进展;2040~2050年， 形成全球互联格局，基本建成全球能源互联网，逐步实现清洁能源占主导的目标。届时，将建设北极风电基地，通过特高压交直流向亚洲，北美，欧洲送电，实现这三大洲电网互联;建设北非，中东太阳能发电基地，通过特高压交直流向北送电欧洲，向东送电亚洲，实现非洲，欧洲，亚洲电网互联(建设南美赤道附近地区，大洋洲太阳能发电基地，分别实现北美与南美，亚洲与大洋洲联网和输电;同时加快开发各大洲集中式和分布式电源， 实现各洲内跨国联网和输电，总体形成承载世界清洁能源高效开发，配置和利用的全球能源互联网，保障全球能源安全可靠供应。通过分层分区，紧密协调的电力调控和交易体系，实现全球能源互联网安全、经济、高效运行。
