綜合能源系統，是指一定區域內的能源系統利用先進的技術和管理模式，以“兩高三低”為目標（兩高：系統綜合能效的提高、系統運行可靠性的提高；三低：用戶用能成本的降低、系統碳排放的降低和系統其他污染物排放的降低），整合區域內石油、煤炭、天然氣和電力等多種能源資源，實現多異質能源子系統之間的協調規劃、優化運行、協同管理、交互響應和互補互濟，在滿足多元化用能需求的同時，有效提升能源利用效率，進而促進能源可持續發展的新型一體化能源系統。當前我國以單一系統縱向延伸為主的傳統能源發展模式已不能滿足能源革命戰略在保障能源安全、提高能源效率、推動環境保護和促進新能源消納等方面的要求。在宏觀政策和企業業態不斷創新的推動下，綜合能源系統整合冷、熱、電、氣等多種能源資源，推動打破傳統單一能源發展的技術壁壘、市場壁壘和體制壁壘，實現多能源的互補互濟和協調優化，有效提升了能源利用效率、促進了能源可持續發展。