在经历了三十多年的高速发展之后，中国经济走到了一个至关重要的时间点。在当前中国面临着潜在经济增长率下降、外需不足、人口红利和市场化红利的减少、经济泡沫的累积等多重威胁和国际金融、债务危机背景下，为了保持可持续平稳较快经济增长，以往经济增长依靠的外需拉动的经济发展模式需要做出相应的调整。其中最重要的一个措施就是顺应现代化建设规律，协调推进工业化、城镇化、农业现代化，释放内需巨大潜力。本文通过分析国内外城市化发展的不同模式以及当前中国城市化发展的阶段，结合能源需求这样一个对城市化发展的重要约束，深入的探讨了中国城市化进程中能源需求的影响。首先通过格兰杰因果关系检验，发现了城市化与能源需求之间存在着单向因果关系，城市化是影响能源需求的格兰杰原因。再进一步建立协整模型，对影响能源需求的各方面因素进行了长短期均衡研究，发现城市化在长期内对能源需求具有显著的影响，但在短期内城市化水平的提高并没有立即的反映出对能源需求的影响。这说明城市化发展对能源需求的影响主要表现在累积效应。在通过线性时间序列分析手段对城市化和能源需求之间的长短期均衡关系做出研究之后，利用非线性的手段建立了非线性平滑机制转换（STR）模型进一步对1953年到2010年的城市化和能源需求序列之间的内在结构依从关系进行研究。通过STR模型的建模，本文发现当期城市化发展水平对当期能源需求具有显著影响。STR模型使用了能源需求的二阶滞后项作为转换变量，当能源需求的二阶滞后量变化时，该STR模型从状态“0”向状态“1”转换，也就是说模型由线性部分为主导逐步的转变为由非线性部分为主导。线性模型的经济学意义鲜明，但预测的准确度不高，非线性模型的预测精确度很高但缺点是经济意义不明确。因此本文所建立的两个模型在一定程度上具有互补的效果。最后对我国的城市化发展和能源需求给出了一些建议。