本实用新型涉及一种基于城市污水处理厂的综合能源系统，包括光伏供电系统、污水处理系统、电解水系统、低温污泥干化系统及控制系统；所述光伏供电系统与所述污水处理系统、电解水系统、低温污泥干化系统及控制系统连接；所述污水处理系统与所述电解水系统、低温污泥干化系统及控制系统连接；所述电解水系统与所述控制系统连接；所述低温污泥干化系统与所述控制系统连接。本实用新型充分利用污水处理厂所在地太阳能资源丰富、建构筑物遮挡率低的优势，采用分布式发电系统为污水处理厂供电，减轻了企业用电负担，在保证污水处理厂污水处理工作正常运行的条件下，最大程度的降低了污水处理厂的用电成本。