一种基于电碳交易的区域电能替代分布式优化方法及系统，包括：基于获取的区域电能电交易的电量的设定值结合预先构建的上层模型进行计算，得到配电网与区域内各能源设备相连节点的配电节点边际电价；基于配电节点边际电价结合预先构建的下层模型利用交替方向乘法子分布式优化算法协调区域内各能源设备电能替代之间的电交易和碳交易进行分布式求解，得到区域电能替代电交易的电量和各能源设备的出力；将区域电能替代电交易的电量重新输入上层模型进行迭代计算，直到得到最优的区域电能替代电交易的电量和最优的各能源设备的出力；基于区域电能替代与配电网交易的双层互动框架构建的上层模型可以为区域电能替代提供合适的价格信号，引导合理优化。