随着区域资源需求的增长以及传统能源的日趋枯竭,充分研究区域资源禀赋,有助于激发可再生能源活力。区域能源结构优化可以进一步扩大能源结构的多样性,提高多能互补,减少能源供需矛盾。因此,本文以区域能源结构为研究对象,提出了集负荷估算方法、区域资源禀赋评估、区域能源结构评价体系、能源结构优化模型、空间聚类分区算法等多种内容为一体的计算方法。本文将按照城市规划划分的网格为基本单元,研究区域网格属性,提出了负荷估算、资源禀赋评估、供冷供热系统经济性与碳排放量的计算方法。并依据社会、经济、环境以及资源四个方面建立评价体系（共包含9项二级指标与4项一级指标）,采用熵值加权和对区域能源结构进行适宜性评价。随后,建立区域能源结构优化模型,以评价指标为目标函数,基于各方面的约束条件,以案例数据为基础得出优化的能源结构。在此基础上采用K均值空间聚类算法,以空间位置坐标以及冷热负荷属性为分类指标,聚类得到具有负荷差异的分区,进一步优化分区能源结构,对比分区与总体区域之间能源结构优化的差别。结合案例分析的结果表明。综合评价结果中,燃气类系统的适用性较差,而太阳能系统以及热泵类系统具有较大的优越性。并且熵权法与层次分析法的权重计算结果有差异。区域总体优化的能源结构在不同优化目标下有差异,水与煤炭资源占比较高,且均包含太阳能与生物质资源。分区能源结构之间差异较大,区域单位面积负荷量大的能源结构呈现多样化,而区域单位面积负荷量小的能源结构呈现单一化。各分区优化能源结构汇总后,与整体区域相比,在不同优化目标下,供冷供热系统建设初投资降低10%左右,费用年值升高20%左右,年碳排放量升高20%以上。