本发明公开了一种耦合吸收式热泵梯级利用余热分布式供能系统及运行方法，系统通过电网、光伏、风能以及燃气轮机发电来满足电负荷并增加氢储能系统，可满足氢负荷需求，其中燃料电池采用质子交换膜燃料电池；在冷热负荷方面，不仅利用压缩式热泵进行供热、供冷和热化学储能设备供热，还耦合了吸收式热泵系统，将燃气轮机产生的烟气、热化学储能系统产生的蒸汽以及燃料电池产生的热水作为高压发生器的驱动热源，并在吸收器和蒸发器的外部水源管道上设置换向阀，可调节系统制热、制冷模式。本发明能够实现对用户的“电、热、冷、氢”四联供，并通过耦合吸收式热泵将分布式能源系统中的多源、多品味余热充分回收利用，提高了整个系统的能源利用效率。