可再生能源開發利用可替代大量化石能源消耗，減少大量污染物和溫室氣體排放，并避免化石能源開發和利用過程中對水資源的消耗及對生態系統造成的破壞。
根據預測，依托全球能源互聯網，到2050年清潔能源每年可替代相當于240億噸標準煤的化石能源，減排二氧化碳670億噸、二氧化硫5.8億噸。屆時全球能源碳排放115億噸，僅為2013年的33%和2009年的50%左右。
經濟效益
保障經濟社會發展的能源供應。依托全球能源互聯網，能夠開發利用分布廣、潛力大的清潔能源，保障能源長期穩定供應。
降低能源供應成本。依托全球能源互聯網，取得清潔能源規模化開發和外送效益，能夠有效降低電力供應成本。
獲取顯著聯網效益。由于各大洲間存在著時差、南北半球間存在著季節差，構建全球能源互聯網，進行各大洲電網互聯，可以有效利用各大洲電力負荷特性曲線的互補性，進行跨洲峰谷調節和全球范圍的可再生能源優化配置消納，提高各大洲發電設備的利用率、降低系統備用容量。
拉動全球經濟增長。為實現2050年全球能源的低碳清潔發展，預計到2050年全球發電裝機規模將達到350億千瓦，比2020年增長約300億千瓦。以十年為一個階段來看，未來電源裝機呈快速增長態勢，與此相應的是電力投資規模也呈快速增長態勢。
社會效益
促進發展中地區的資源優勢向經濟優勢轉化。目前尚未大規模開發的清潔能源大多位于非洲、亞洲、南美洲等地區，通過構建全球能源互聯網將促進這些地區的資源優勢轉化為經濟優勢，為當地居民提供就業機會，提高發展中國家的居民福利，縮小全球發展中國家與發達國家之間的差距，實現人類的共同可持續發展。
促進能源等相關產業的技術升級。全球能源互聯網的構建，將推動清潔能源發電、特高壓輸電、大規模儲能以及智能配電網和微電網等技術實現突破和廣泛應用，傳統的材料行業將在納米、超導等方面實現技術創新。
促進人類和諧開發利用能源。通過全球能源互聯網開發取之不盡、用之不竭的可再生能源，能夠實現資源和平利用，能源的生產關系得到本質性的改善。<