本发明提供了气液两相储能系统及其智能控制方法，包括相连的储气装置、能量转换装置以及储液装置，能量转换装置用于气液转换；储气装置包括：地基、内膜，共同构成储气腔室；外膜，与内膜、地基共同构成夹层腔室；用于检测夹层腔室气压的第一测压装置；用于检测储气腔室气压的第二测压装置；外膜上设有排气口，排气口上设有排气阀，排气阀用于在夹层腔室的气压位于第一预设区间时打开，在储气腔室和夹层腔室的气压差值位于第二预设区间时关闭；供气装置，用于在夹层腔室的气压位于第三预设区间时驱动，在储气腔室和夹层腔室的气压差值位于第二预设区间时停止。本发明通过排气阀、供气装置实现对夹层腔室的气压调节，以提高系统的安全性、可靠性。