A maior parte desse consumo de energia de um edifício ocorre no aquecimento e arrefecimento. É possível aquecer ou arrefecer bairros inteiros de forma mais eficiente do que se cada edifício dispusesse do seu próprio sistema de aquecimento e arrefecimento. No primeiro caso, em cada edifício mede-se individualmente a energia de aquecimento ou arrefecimento que consome. Esta prática tem vindo a ser experimentada com sucesso há anos em muitas cidades da Europa e cada vez mais na Ásia, e não só é mais eficiente, mas também produz menos emissões.
O aquecimento e arrefecimento pode ser também parte da solução do problema de integração das energias renováveis. Uma vez que estes sistemas têm inerentemente uma alta capacidade de armazenamento térmico, as empresas de aquecimento e arrefecimento urbano podem ser incentivadas através dos preços, para gerar calor ou frio quando houver mais energia renovável disponível, e vender aos clientes quando necessário. Esta prática teria, por um lado o benefício da redução dos custos da energia, e em segundo lugar para adiar o investimento em nova capacidade de geração e melhorar a capacidade de gerir os picos da procura elétrica.