本发明公开了一种多能源系统阶梯式碳交易机制设计方法和系统，本发明利用多能源系统实际的碳排放量与免费配额碳排放量的差值在某一范围时，在新一轮免费分配额度分配前，可根据实际碳排放量和免费配额碳排放量的相对值进行碳排放权的阶梯式买卖交易，清算该多能源系统在一个分配周期结束后的碳排放情况。当实际碳排放量和免费配额排放量相对值大于某一设定值时，按照某一权重以市场碳价进行交易，当相对值超过另一设定值时，按照新的权重以市场碳价进行交易，从而实现分阶梯进行交易。本发明为多能源系统参与碳排放交易市场提供了一种方法，实用性和引导性强，有利于促进多能源系统朝着低碳方向能转型发展。