本发明提出一种单罐闭式循环储能发电系统，包括：熔盐、防冻液罐、压缩机、第一/二换热器、透平、熔盐上/下分配器、低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上/下分配器、高温防冻液泵、防冻液泵、防冻液斜温层、发电机及多个阀门，通过选择性开启由熔盐罐、防冻液罐、压缩机、第一/二换热器、透平、熔盐上/下分配器、低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐斜温层、防冻液上/下分配器、高温防冻液泵、防冻液泵、防冻液斜温层、多个阀门及发电机中的多个，将热能与电能相互转换。本发明能够实现风电或光伏发电等可再生能源电力的稳定输出，具有平衡电力供需作用，能够实现大规模储能，发挥储能调峰优势，响应可再生能源储能需求。