智慧一詞已經提出很多年，這是一種全新的能源形式，包括符合生態文明和可持續發展要求的相關能源技術和能源制度體能源這系。智慧能源是以互聯網技術爲基礎，以電力系統爲中心，將電力系統與天然氣網絡、供熱網絡以及工業、交通、建築系統等緊密耦合，橫向實現電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”，縱向實現“源、網、荷、儲”各環節高度協調，生產和消費雙向互動，集中與分佈相結合的能源服務網絡。其依託互聯網、物聯網、大數據、雲計算等新技術對能源的生產、存儲和使用進行實時監測、數據分析和優化處理，並通過數字化、網絡化、智能化手段，實現能源的安全、高效、綠色、智慧應用。
智慧能源體系由下至上可以分爲能源層、網絡層和應用層。
其中，能源層主要是進行能源的生產、轉換、傳輸和利用，包括化石燃料的發電、清潔可再生能源的多能轉化、電力利用等；網絡層主要是通過廣域佈局的智能傳感進行能源相關數據的採集和傳輸，利用互聯網技術，實時獲取海量數據；應用層主要是利用大數據、雲計算、人工智能等技術進行能量信息的數據共享，主要包括能源設備的運行狀態和各能源系統的實時運轉狀況等，主要實現途徑是對海量數據信息進行分析和處理，從而搭建能源交易平臺來對各種能源交易進行數據支撐，承擔能源互聯網的信息採集、管理方案、能源交易等方面的運行工作。
能源生產端主要是指煤炭、石油、天然氣、太陽能、風能、地熱能等一次能源和電力、汽油等二次能源。隨着新能源技術的不斷髮展，分佈式發電方式不斷接入，打破了原有電網運行管理的模式，不但需要考慮負荷側的波動，還要考慮新能源出力的間歇性。
以光伏發電方式爲例，光伏大數據的應用主要集中在在線預測、發電量模擬、實時監測、設備預警和診斷、資源調度、電力交易以及需求響應等方面。對光伏行業來說，大數據分析是貫穿始終的。從前期規劃到電站投資建設、後期運營，以及整個資產全生命週期的管理都可以通過數據分析、數字化的模型爲各個環節提供量化的分析和決策服務，服務於投資商、生產商、運營公司等各類角色。
能源消費端主要包括所有的電力用戶，電力改革及電力產業鏈的細化推動着電力交易品種、交易週期、交易方式、競爭格局等因素髮生了顯著變化，電力用戶需求更加多樣，同時也對發電企業、售電公司的能力提出新的要求：如何適應這些變化，細分用戶，提出差異化的服務;如何規避交易風險，提升服務能力等，這些是目前普遍關注的問題。
消費端管理伴隨着行業轉型的壓力而來，無論是電源端還是電網端，其核心就是如何利用負荷資源化進行有效管理，反饋給電源和電網端，達到供需匹配靈活的目的。屆時售電公司的綜合服務除了滿足用戶的能源需求，還需要爲用戶提供降低能耗、提高能效等解決方案，通過智能終端，及時爲用戶推送電價信息、節能貼士、當地天氣及交通情況等附加服務，拉近與用戶的距離。藉助大數據，售電公司可以根據用戶的生活習慣作出更優的電力調配計劃。
隨着新技術的不斷涌現，能源結構不斷髮生變革，傳統的電網規劃方法往往與實際需求差別較大，需要利用大數據技術綜合考慮多種因素，如分佈式能源的接入、電動汽車的增長趨勢、電力市場環境下爲用戶提供個性化用電服務等。智慧能源發展方向已經明確，能源行業怎樣將互聯網的優勢更好地運用到能源產業中，賦予能源新的數字化屬性和互聯網思維，實現提高效率、節能減排、能源生產和消費革命化、智能化轉型升級目標，成爲能源行業目前必須認真研究解決的問題。