本发明公开了一种液态跨临界二氧化碳储能系统及方法，该系统包括储液罐、蒸发组件、储能组件、高压储气罐、释能组件和冷凝组件；所述储液罐内存储有液态二氧化碳，所述储液罐出口依次经第一阀门、蒸发组件和储能组件连接至高压储气罐入口，所述高压储气罐出口依次经第二阀门、释能组件、冷凝组件连接至储气罐入口；该方法包括储能与释能两个阶段。本发明结构紧凑，设计合理，对热能与冷能充分利用，能够降低存储系统的规模，增加系统的灵活性，同时能还利用各种类型热源，如地热、太阳能和工业余热等增强系统发电性能。