本发明公开了一种制氢储氢系统，包括电解槽和储氢装置，还包括蓄热发电装置、储氧装置和储水装置。本发明还公开了一种多模式循环制氢方法，采用该制氢储氢系统。本发明将蓄热发电装置引入制氢系统，配合可再生能源发电在电解槽中电解水制氢，避免了可再生能源用于制氢过程带来的变工况及频繁启停的问题，提高PEM电解制氢系统对新能源波动特性的适应性。本发明提供的多模式循环制氢方法，采用有机朗肯循环发电耦合可再生能源发电的方法，填补波动性可再生能源导致的输入端功率缺额，保证了制氢系统的产能。本发明提供的方法和系统简单易行，可以将整个制氢储氢系统中产生的能源充分利用起来，提高了整个系统的经济性，同时降低了能耗。