城市作为人类活动的主要场所，为经济和社会发展提供了空间基础条件。同时，城市也是能源消费的重点区域，城市能源系统的运转带来了大量的温室气体排放。随着城市经济社会的发展，人民生活水平的提高，以及城市化进程的加快，导致城市能源需求的进一步增加，加剧了城市能源系统温室气体的排放速度。据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告，全球城市所产生的与能源相关的碳排放量占全球总排放量的71%~76%，成为碳排放的主力军。因此，要积极稳妥推进“碳达峰、碳中和”（简称“双碳”）目标，就要以能源革命战略思想为指导，加快规划建设新型能源体系，构建清洁低碳安全高效的现代城市能源体系。

2014年6月，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议提出了“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，为国家能源转型发展指明了方向。能源行业举起能源革命的大旗，朝着这个方向前行，多年来取得了辉煌的成绩。我国风电、光伏发电装机容量已位居世界首位，为全世界提供了一半以上的新能源装备。这些成绩也给国家提出并实现“双碳”目标夯实了底气。然而，中国作为世界最大的发展中国家，碳排放总量仍居世界首位，减排压力巨大，必须采取有效手段实现转型发展。

目前，我国能源活动产生的二氧化碳排放约占碳排放总量的85%，电力碳排放在能源排放中占约40%。因此，实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军。2021年3月，习近平总书记主持中央财经委员会第九次会议，强调：“要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。”构建现代城市能源体系和新型电力系统离不开能源和电力系统的数字化转型，数字技术将成为其赋能者和加速器。“十四五”国家信息化规划中明确指出要“深入推进绿色智慧生态文明建设，推动数字化绿色化协同发展”，“双化协同”是指数字化与绿色化两大战略相互协同、相互促进，在数字化转型中同步实现绿色化，以绿色化带动数字化，
在绿色化转型中充分发挥数字化赋能作用，大力发展绿色数字融合新技术，培育绿色数字产业新生态。2022年11月，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局联合印发通知，确定在10个地区首批开展“双化协同”综合试点。城市能源数字化转型也是“双化协同”转型发展的重点领域。

能源数字化转型是新一代数字技术和能源融合发展的必然产物。其以现代网络为载体，通过云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等先进的数字技术，打破电、热、冷、气、交通等不同能源形式之间相互割裂的现状，实现能源生产、传输、存储、使用等全链条的协同，推动能源行业与其他行业的深度融合、互动和集成，形成分布与集中协调、可再生能源充分利用、能源高效集成、智能管理与控制、能源服务和商业繁荣的现代能源体系。

城市作为实现“双碳”目标的关键主体，作为数字技术广泛应用的最佳载体，必将成为能源数字化转型、构建现代能源体系的引领者。本报告希望通过对城市能源数字化的形态特征、关键技术、典型案例和发展趋势的分析和阐述，为城市管理者、能源从业者、数字技术提供者等相关主体和个人带来一些思路和参考。