本发明公开了一种海上能源综合利用发电系统，包括风力机、波浪能转换装置和洋流能转换装置，波浪能转换装置包括顶部封闭下端开口的若干个布置于风力机周围的浮台，每个浮台与一固定于海底的立柱固定连接，浮台之间通过安装于浮台侧壁的连接管连通，有两个浮台的顶端各开有一个气孔，分别安装方向相反的单向通气阀，一个只能进气，另一个只能出气，出气的浮台顶端安装空气透平，其输出轴与洋流能转换装置的输出轴通过齿轮系统实现动力合成，带动所述发电机发电。该系统将海上风能、波浪能、洋流能三种发电形式综合利用，实现复杂环境下电力的互补，保证了功率输出的稳定，有利于并网。此外，波浪能装置还减小了波浪对塔架的冲击及洋流的湍流度。