本发明涉及压缩空气储能技术领域，公开了一种利用地下废弃空间进行压缩空气储能的方法。该方法包括以下步骤：对地下空间的涌水处进行注浆封堵，使得地下空间的围岩形成封闭空间；在地下空间的围岩的内壁上敷设柔性的气密高分子薄膜，气密高分子薄膜延伸至地下废弃空间的进出口，朝向气密高分子薄膜围成的空间注入压缩空气。本发明提供的压缩空气储能方法可适用于多种类型的地下空间，极大提高了地下空间的利用性，并且方法简单，降低了地下空间的改造成本，此外，气密高分子薄膜可有效防止压缩气体的泄露，避免储存的气体能量降低的现象发生，且当出现气体泄露时，可通过重新铺设或者重叠铺设气密高分子薄膜来恢复地下空间的气密性，便于维护。