本发明公开了一种耦合压缩空气储能的热电联产系统及运行方法，该系统以空气冷却器和凝汽器作为中心换热单元，使得压缩空气的热量和机组的热量在空气冷却器和凝汽器加热热网水，该系统将热网回水加热过程分为3个阶段：先在空气冷却器中利用压缩空气的余热，之后进入凝汽器利用低压缸排汽进行加热，最后根据不同时期热负荷需求，最后在尖峰加热器中利用中压缸排汽抽汽进行加热，加热至供热所需温度；系统回收了压缩空气余热和汽轮机排汽余热，合理利用系统低温余热，提高了机组的能量利用效率。