本发明提供一种适用于调峰发电的复合储取热系统及方法，包括：热源系统用于将过冷水加热为过热蒸汽；显热储取热系统通过管路连接热源系统和潜热储取热系统，用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中温度发生变化时，通过显热进行热能储取；潜热储取热系统用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中发生相变时，通过潜热进行热能储取；发电系统用于将热能转化为电能，并与热源系统首尾相连形成循环管路。本发明实现了电站锅炉更低负荷深度调峰的能力，同时保证深度调峰时锅炉的燃烧稳定性、水循环安全性、避免低负荷下锅炉寿命的损耗；本发明可实现电厂将用电低谷时段的能量转移到用电高峰时段，提高了电厂运行的经济性。