La mayor parte del consumo de energía de un edificio tiene lugar en la calefacción y la refrigeración. Es posible calentar o enfriar barrios enteros más eficientemente que si cada edificio dispusiera de su propio sistema de calefacción o refrigeración. En el primer caso, en cada edificio se mide individualmente la energía de calefacción o refrigeración que consume. Esta práctica se viene experimentando con éxito desde hace años en muchas ciudades de Europa y crecientemente en Asia, y no es sólo más eficiente, sino que también produce menos emisiones.
La calefacción y refrigeración urbana también puede ser parte de la solución del problema de integración de las energías renovables. Dado que estos sistemas tienen inherentemente una alta capacidad de almacenamiento térmico, las compañías de calefacción y refrigeración urbana pueden ser incentivadas por medio de los precios, para generar calor o frío cuando hay más energías renovables disponibles, y venderlo a los clientes cuando lo necesitan. Esta práctica tendría por una parte el beneficio de reducir los costes de la energía, y por otra el de retrasar las inversiones en nueva capacidad de generación, y mejorar la capacidad de gestionar los picos de la demanda eléctrica.