本发明公开了一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组和多个余热锅炉；全部余热锅炉的高压蒸汽出汽口均通过高压联络母管连接于背压机；全部余热锅炉的低压蒸汽出汽口均与低压联络母管的进汽端连接；低压联络母管的第一出汽端通过低压阀门连接于纯凝机；低压联络母管的第二出汽端通过供热阀门连接于供热管道；背压机的排汽口通过排汽口阀门连接于低压联络母管的进汽端。该系统能够实现多种对外供能方式，且任一对外供能方式均可以在优先保证其供热供电调峰工况下，同时保证余热锅炉、背压机和纯凝机始终在经济负荷安全稳定运行，实现能源阶梯利用的最大化。本发明还公开了一种应用上述分布式能源电站系统的能源梯级利用方法。