本实用新型提供一种混合动力低速机船舶能效优化系统，包含：并入船舶交流母线排的若干船舶发电机；PWM双向逆变单元，电性连接设置在船舶交流、直流母线排之间；船舶低速主机和船舶螺旋桨；第一储能单元，其并入所述船舶直流母线排；第一能量转换模块，由船舶低速机驱动产生电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元，或者第一能量转换模块从船舶直流母线排取电补偿船舶螺旋桨负荷变化；第二能量转换模块，转换船舶低速机的废热为电能，该电能通过船舶直流母线排存储至第一储能单元；或者第二能量转换模块从船舶直流母线排取电，通过第二能量转换模块补充船舶低速机运转所需的空气量。