本发明涉及空气储能系统技术领域，具体涉及一种光热压缩空气储能系统。包括：空气压缩支路，其包括依次串联的空气压缩机、蓄热换热器的高温侧流道及储气装置；空气膨胀支路，其包括依次串联的储气装置、回热换热器的低温侧流道及空气膨胀机；压缩热支路，其包括依次串联的低温蓄热装置、低温循环泵、蓄热换热器的低温侧流道、中温蓄热装置；光热支路，其包括依次串联的中温蓄热装置、中温循环泵、光热集热装置、高温蓄热装置、高温循环泵及回热换热器的高温侧流道；回热换热器的高温侧流道的出口端与低温蓄热装置连通。本系统能够降低能耗、增加可再生能源的消纳途径。