本发明涉及一种中深层地热复合空气源双级热泵的储热供热系统。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括中深层封闭式循环井，中深层封闭式循环井与至少两个高温水源热泵相并联，至少一个高温水源热泵与低温空气源热泵相连，至少一个高温水源热泵通过电储热锅炉与高温热水供热端相连和/或高温水源热泵中至少一个高温水源热泵直接与高温热水供热端相连。优点在于：充分利用中深层地热能作为基础热源，辅助空气源热泵和电加储能锅炉作为调峰措施；同时利用峰谷电价差利用高能效系统进行蓄能，降低运行成本；还通过中深层地热水对复叠式空气源热泵进行除霜处理，同时又实现不间断供暖，进一步提高系统供热能效和稳定性。