人类历史上的首次城镇化运动发端于工业革命时期的英国，从18世纪50年代的21.7%，到19世纪50年代的50.2%，经过了100年的历程。19世纪末前后，英国城市人口急剧膨胀，环境变得恶劣，空气及水源污染严重，大城市病凸显，伦敦频发的烟雾事件仍历历在目。
20世纪初，美国也开始了快速的城镇化历程，100年后美国的城镇化率高达85%以上，而这一过程中也出现了白宫经济顾问委员会主席奥斯坦·古尔比斯所指的污染、交通拥堵等问题。人们也没有忘记载入史册的洛杉矶光化学污染，而另一个前车之鉴——日本东京的光化学烟雾事件也肇始于当时工业化与城市化的迅速发展。
当下，延续着西方“先污染，后治理”的传统城镇化模式突进了30年的中国正走在转型关键节点。《中国城市“十二五”核心问题研究报告》指出，“十二五”期间，将是中国城市发展的关键时期，也是城市病的多发期和爆发期。如何走出已经看见的困局并付诸实践是各界迫切需要思考的问题。
低碳城镇化目标
李克强总理指出，城镇化是现代化的必然趋势，但城镇化不能摊大饼，关键是提高城镇化质量，要走集约、节能、生态的新型城镇化路子。对此，社科院城市发展与环境研究所所长潘家华如此评价：迅速、绿色、低碳、高质量的城镇化，核心的关键和难点在于低碳。作为新城镇化发展的症结，长期以来以化石能源为基础建立的传统能源体系与低碳发展的理念并不相符。
在当前国际节能减排大势下，中国工程院院士、清华大学环境科学与工程院院长郝吉明曾预测，在2050年之前，中国能源体系要实现从现在的粗放、低效、污染、欠安全，逐步向节约、高效、清洁、多元、安全转变，能源的结构、质量都将发生革命性的改变。而要达成这样高质量的转变，应对整个能源体系进行重新认识和设计。
首先，必须对能源体系在经济结构中所发挥的作用做出正确认识，明确未来能源体系所应扮演的角色。厦门大学中国能源经济研究中心主任、新华都商学院教授林伯强认为，伴随着调整经济结构和转变经济发展方式，今后几年我国的能源格局将产生变化。而能源体系结构必须能支撑3大目标，即“能源三角”，在充足能源供应、环境污染和社会发展目标之间进行平衡。
基于这一基本前提，对于能源体系支撑生态文明的变革目标，在新一届领导人上任之后已被多次提及。党的十八大报告中明确指出，“推动能源生产和消费革命，控制能源消费总量”。“十二五”规划也正式将能源体系的变革提上了日程：“建立现代能源产业体系，推动能源生产和利用方式的变革”，均是生态文明长远目标下的具体要求。
变革路径：开源节流
明确了能源变革前提与方向之后，一些中国能源体系变革的探索者与实践者，对能源体系变革的方式方法早已进行了深入、有益的思考。这些观点可以粗线条地归为两类，一为开源，即重视可再生能源开发与分布式能源的发展；二为节流，即加强对传统能源的高效利用和节约能源。
新奥集团董事局主席王玉锁将发展可再生能源与分布式能源放在了突出的位置，他提出当前正需要建立与发展可再生能源相对应的优势互补“现代能源体系”。王玉锁认为“现代能源体系”应该具有可再生能源为主、化石能源为辅，因地制宜的多元能源结构；具有以分布式为主、集中式为辅，分布式与集中式互为补充的平衡供应模式；具有以需求为导向，供需互动，有序配置的智能用能方式。
对于中国能源体系变革的路线图预测，国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬与王玉锁关于未来能源体系中能源结构的思考不谋而合。杜祥琬认为我国能源体系的变革将经历3个阶段，第一阶段为以化石能源为主的阶段，第二阶段为2015年前后非化石能源比例超过10%的能源多元化结构阶段，第三阶段到本世纪末进入非化石能源占一次能源总量90%以上的“非化石能源为主阶段”。
中国石化董事长傅成玉则对传统能源的高效利用充分重视：“除了大力开发新能源，我们最大的资源其实是节约。如果把当前的能源转换效率提高30%，GDP再翻番需要的能源也能满足”。
开源节流，已成为未来能源结构变革中的共识点。同时传统能源体系中所包含的集中式输配机制、强制型定价使用机制也随着国家对分布式能源的鼓励、资源市场化改革的推进而不断转变，正在朝着王玉锁所述的优势互补的“现代能源体系”方向前进。
但能源体系的变革转型远非一个政府部门、一个企业、一群专家便可以促成。必须由政府、企业，民众全体的参与合作才能完成。
三位一体推进
目前，我国快速城镇化的形势仍将继续，能源需求的增长仍将迅速，所面临的能源供应压力仍然严峻，传统能源体系无法支撑长远的发展。因此，必须加快能源体系的转型变革。而能源体系的变革既要对现有的大能源体系进行重新设计，又需要技术突破及理念普及。必须将政府引导、市场运作、公众参与三者统一起来，进行三位一体的全面推进。
政府应当注重通过行政、法律和经济手段，引导城镇化的健康有序发展，用行政、财税、规划等手段来弥补市场机制的不足，为能源体系的变革创造良好的外部环境与制度保障。从英、美、日的城镇化历程来看，政府在其中的规划及政策引导起到了重大作用。就能源行业而言，政府应当充分运用市场杠杆实现能源利用的更新换代，并适时出台政策，控制高耗、低效能源产业的建设，鼓励可再生能源发展及传统能源高效利用。我国正在进行的资源价格改革、对于可再生能源发展的种种鼓励措施正是出于此种考虑，但如何更好地运用看得见和看不见的“两只手”来影响能源行业的发展仍然需要深入的思考。
当前，我国能源行业的形势并不利于行业的健康发展，对于煤炭、石油等另有过于强大的控制力以及对光伏等行业长远健康发展设计的缺乏，都对能源体系的转型有不同程度的影响。此外，城市管理者也必须更加重视城市能源规划的重要性。
而作为能源体系转型的推进者与实行者，企业所扮演的角色也至关重要。能源企业应当增强自身技术创新能力，建立合作共赢的理念。未来，能源企业与政府、同行业甚至跨行业协作将越来越频繁。虽然，当前多数企业周边依然围墙高耸。但早先，国家电网公司发布了《关于做好分布式能源并网服务工作的意见》对于能源行业的发展具有重要意义。前述的新奥集团也自主创新了泛能网技术，将来可作为一个平台，实现多个企业的多类能源智慧、高效的利用。这些企业的合作努力将成为能源体系变革的最大动力。
最后，作为能源使用者的公众、用能企业在能源体系变革中的作用也不可小觑。中国的能源需求正在从规模化向清洁化、智能化过渡，合理引导能源消费向清洁、多元、高效、节约的方向发展，不仅是政府的职责，也是能源企业应当承担的重要责任，市场需求的变化也将最终成为能源体系变革的源头，并同政府支持、企业实践一起，三位一体地促成能源体系转型的最终完成。