全球能源变革的深入推进,对城市能源发展与转型提出了新的要求,也对能源消费结构产生了深刻影响。本文在分析城市能源消费革命发展方向的基础上,研究了城市能源变革进程中能源消费结构的演变趋势,并对反映能源消费电气化水平的重要指标——终端能源消费中电能占比(the Proportion of Electricity in Terminal Energy Consumption,PETEC)——进行了计算、分析与预测研究,为电网公司适应城市能源变革发展、推动电能替代工作提供参考。首先,从城市能源消费革命的概念入手,解读了城市能源变革与能源消费革命的发展历程与科学内涵,明确了当前能源变革进程中能源消费结构的发展方向;在定性分析的基础上,对能源消费结构的演变趋势进行定量研究,提出了一种基于K-means聚类方法的能源消费结构划分方法,从时间、行业、种类三个维度挖掘了能源消费结构演变的整体趋势。其次,选取PETEC作为重点分析指标,给出了该指标的定义和计算方法,在统计局能源消费数据的基础上,通过定量计算得出能源变革背景下的城市电气化水平现状及其发展趋势;利用行业灵敏度分析,确定了不同行业对整体PETEC提升的贡献;根据多元回归分析的基本思想,建立了PETEC与人口、财富、技术因素之间的STIRPAT模型,利用最小二乘估计求取模型参数,对结果的多重共线性问题进行了诊断,并利用逐步回归分析法对模型进行了重新拟合;根据通径分析理论,明确了PETEC主要影响因素的作用效果,从而有针对性地提出提高电力占比的相关建议。最后,针对城市能源变革进程中PETEC具有整体呈增长趋势和增速随机波动的特点,提出了一种基于组合预测模型和优化协调理论的PETEC预测方案,用于提升电网公司电气化消费水平预测精度。该方法根据能源及电力消费情况的历史变化趋势,选取了适用于PETEC中长期预测的各个单一预测模型及其在组合中的权重,通过历史数据验证,结果表明该算法降低了预测误差;引入了多层次协调优化模型,通过微调解决上、下级能源-电力消费量预测结果间不协调的问题,进一步提高了预测的准确性。