本发明公开了一种利用海上风电实现二氧化碳制备甲烷的方法。它包括如下步骤：1)深远海海上平台开采的富含二氧化碳天然气提浓、分离，分为富含甲烷的物流和富含二氧化碳的物流；2)富含二氧化碳的物流经脱硫、脱氮后，与甲烷化单元的工艺气换热，然后与甲烷化单元副产的过热蒸汽混合；3)二氧化碳和甲烷化单元副产的过热蒸汽混合后，与高温燃料电池出口气换热，并通过电加热后，进入高温燃料电池共电解单元，进行电解，得到氢气和一氧化碳混合物；4)混合物经与高温燃料电池的入口原料气换热并增压后进入甲烷化单元，通过2～5级串并联的甲烷化反应，制备即得到甲烷气体。本发明方法简单、操作方便，能够回收利用深远海油气田开发的二氧化碳。