在长期的经济发展中，我国能源生产和消费总量不断增长，传统化石能源被过度开发和利用，导致生态环境污染和能源安全等问题比较突出，制约我国可持续发展，因此需要更加注重清洁能源（包括可再生能源）的开发和利用。同时，随着经济全球化深入发展和“一带一路”建设扎实推进，我国的国际能源合作进一步加强，能源资源、技术和市场更加多元化。在此背景下，需要接纳包括清洁能源在内的多种能源，提高各种能源的利用效率，促进能源系统之间的协调优化，实现多种能源的互补互济。

　　传统的能源系统是按照不同能源类型划分的，由相对独立的多个子系统构成，各类能源产业都通过自身的规划、建设、投资和运营来确保本能源的供需平衡。这种传统的能源系统在提高能源利用效率、实现能源互补、从整体上解决能源需求问题时面临一些障碍：一是各类能源的特性不尽相同，要在能源生产、运输和使用环节实现互补协调存在技术壁垒，特别是清洁能源和传统化石能源之间的互补协调技术发展滞后。二是各类能源子系统之间在规划、建设、运行和管理层面都相互独立，存在体制壁垒。三是各类能源子系统之间缺乏价值转换媒介和机制，难以实现能源互补带来的经济效益和社会效益，存在市场壁垒。

　　构建综合能源系统可以打破上述“三个壁垒”，即通过创新技术，根据异质能源的物理特性明晰能源之间的互补性和可替代性，开发能源转化和存储新技术，提高能源开发和利用效率，打破技术壁垒；通过创新管理体制，实现多种能源子系统的统筹管理和协调规划，打破体制壁垒；通过创新市场模式，建立统一的市场价值衡量标准和价值转换媒介，从而实现能源转化互补的经济价值和社会价值，打破市场壁垒。