一种对地热能和太阳能进行梯级利用的发电系统，包括5个回路：地热水回路、太阳能集热工质回路、蓄热介质回路、水/水蒸汽回路以及冷却水回路。首先利用地热能将蒸汽轮机的工质水加热到饱和状态，然后利用太阳能将水加热到过热状态，并对蒸汽轮机高压缸的排气进行再热，实现了地热能和太阳能的梯级利用，可以大大提高发电系统热效率；同时又实现了地热水的封闭运行，不会造成对环境的污染；地热水回路保持正压运行，避免了设备的结垢和腐蚀等问题，降低了运行成本。此外，通过采用蓄能系统，实现了太阳能的储存和释放，保证了发电系统在没有太阳光的时候也能高效运行。