本发明公开了一种双介质储热型调峰热力发电系统及储释热方法。该系统由锅炉、汽轮机、发电机、凝结水泵、低压加热器组、除氧器、高压加热器组、熔盐罐、熔盐泵、汽盐换热器、水盐换热器、相变换热器、储水罐等设备组成。在电网用电低谷期间，锅炉稳燃负荷大于汽轮机负荷时，过剩高品位热量存储于熔盐储热罐，低品位热量存储于储水罐；在电网非低谷用电期间，熔盐储热罐释放存储热量，产生蒸汽送入汽轮机做功；储水罐中的热水进入除氧器。该系统和方法解决了电网用电低谷期间热力发电机组的锅炉和汽轮机最低负荷不匹配问题，达到热力发电机组深度、快速、灵活调峰的目的。