本发明涉及一种余热深度利用的分布式能源系统。该余热深度利用的分布式能源系统包括初级余热回收利用模块、膜蒸馏式海水淡化模块和膜式热渗透发电模块。本发明提供的余热深度利用的分布式能源系统利用初级余热回收利用模块、膜蒸馏式海水淡化模块和膜式热渗透发电模块,可对烟气中的余热、水分回收及深度利用,实现海水淡化和低温发电的功能,能源利用率高,提高了余热利用效率。