随着都市化的高度发展，二氧化碳的排放量居高不下，进而造成全球气候的改变；近年来，大众也开始意识到绿色与替代能源的重要性。根据工研院产业经济与趋势研究中心（IEK）的研究显示，若城市能源系统能朝向永续能源系统的方向转型，将可使城市初级能源需求增长与GDP和人口成长脱钩。

若城市能源系统能朝向永续能源系统的方向转型，将可使城市初级能源需求增长与GDP和人口成长脱钩。

不过，IEK组长林志勋表示，城市能源系统为攸关着城市机能运作与居民福祉的重要系统；目前此系统面临着城市能源需求的持续增加，而气候变迁与极端气候也将使能源系统更加脆弱，相关基础建设因民众意识高涨而不易建置等挑战。

林志勋认为，目前全世界的城市能源系统将会扩大整合再生能源、生质能，以及废弃物等在地资源，以追求资源的充分再利用。其中，又以太阳能光电与固体废弃物发电（燃烧垃圾，进而将产生的热能转化成电能）的在城市中的应用发展较为成熟。

在太阳能光电方面，IEK认为，随着太阳能光电转换效率的提升，其发电成本将可望进一步下降，促使城市的太阳光电市场快速成长。林志勋说明，由于各国政府推动自发自用政策，以及堆叠型态的太阳能技术成熟，提升了城市太阳能光电转换效率，将加速城市中太阳能应用市场的成长。

不过值得注意的是，受限于土地成本与建筑物密度等因素，相较于大城市，小型城市将会成为太阳能应用的主要市场。

在固体废弃物发电方面，2013年城市固体废弃物供应全球城市电力需求的0.4个百分点，而在热能方面则占了2%。除了固体废弃物之外，工业余热、城市污水（污泥），以及废弃生质材料等均可为城市利用废弃资源。

林志勋认为，未来城市能源系统供应端应朝向整合更多再生能源与当地资源；而需求端应利用科技，改变能源的消费行为，以提高能源使用效率。