本发明涉及一种用于压缩二氧化碳储能的空气除湿系统，属于压缩二氧化碳储能领域，包括储气模块、储能模块、除湿模块、释能模块；所述储气模块用于储存经释能模块释能后的气态二氧化碳，所述储能模块用于将储气模块排出的气态二氧化碳液化并储存，所述释能模块用于对储能模块释能，所述除湿模块用于利用经储能模块压缩、冷却过的气态二氧化碳对进入储气模块内的空气除湿。本发明利用压缩、冷却过的气态二氧化碳对进入储气模块内的空气进行除湿，有效降低了储气模块中空气的含水量，以及降低了气膜的透水量，避免了水分与CO2工质混合形成的碳酸对压缩机、透平膨胀机、金属管道等造成腐蚀的情况，提升了系统安全性以及使用寿命。