隨著都市化的高度發展，二氧化碳的排放量居高不下，進而造成全球氣候的改變；近年來，大眾也開始意識到綠色與替代能源的重要性。根據工研院產業經濟與趨勢研究中心（IEK）的研究顯示，若城市能源系統能朝向永續能源系統的方向轉型，將可使城市初級能源需求增長與GDP和人口成長脫鉤。

若城市能源系統能朝向永續能源系統的方向轉型，將可使城市初級能源需求增長與GDP和人口成長脫鉤。

不過，IEK組長林志勳表示，城市能源系統為攸關著城市機能運作與居民福祉的重要系統；目前此系統面臨著城市能源需求的持續增加，而氣候變遷與極端氣候也將使能源系統更加脆弱，相關基礎建設因民眾意識高漲而不易建置等挑戰。

林志勳認為，目前全世界的城市能源系統將會擴大整合再生能源、生質能，以及廢棄物等在地資源，以追求資源的充分再利用。其中，又以太陽能光電與固體廢棄物發電（燃燒垃圾，進而將產生的熱能轉化成電能）的在城市中的應用發展較為成熟。

在太陽能光電方面，IEK認為，隨著太陽能光電轉換效率的提升，其發電成本將可望進一步下降，促使城市的太陽光電市場快速成長。林志勳說明，由於各國政府推動自發自用政策，以及堆疊型態的太陽能技術成熟，提升了城市太陽能光電轉換效率，將加速城市中太陽能應用市場的成長。

不過值得注意的是，受限於土地成本與建築物密度等因素，相較於大城市，小型城市將會成為太陽能應用的主要市場。

在固體廢棄物發電方面，2013年城市固體廢棄物供應全球城市電力需求的0.4個百分點，而在熱能方面則佔了2%。除了固體廢棄物之外，工業餘熱、城市汙水（汙泥），以及廢棄生質材料等均可為城市利用廢棄資源。

林志勳認為，未來城市能源系統供應端應朝向整合更多再生能源與當地資源；而需求端應利用科技，改變能源的消費行為，以提高能源使用效率。