一种甲醇重整器耦合内燃机的复合压缩空气储能系统及方法，包括压缩空气储能单元、甲醇水蒸气重整单元、低尘燃烧器单元、内燃机发电单元，将其相互耦合，充分利用了低品位压缩热、内燃机高温排热以及膨胀机排气排热，膨胀机排气首先经过甲醇水蒸气反应内管，为甲醇重整反应提供能量，其次经过圆盘形换热器，使甲醇水溶液蒸发产生甲醇水蒸气，实现了膨胀机高温排气能量的阶梯利用，提高了能量利用效率；高温排气的利用同时，避免了反应器的外加热源，进一步提高系统效率；重整反应产生的混合气体经除甲醇室内的低浓度甲醇水溶液，将混合气体中甲醇吸收的同时吸收混合气体热量，实现了甲醇及热量的回收利用，提高了甲醇水蒸气重整制氢的经济性。