本发明公开了提升火电机组运行灵活性的液态压缩空气储能系统及方法，本发明利用火电机组中压缸排汽的部分能量，驱动背压式汽轮机传动压缩机进行多级间冷空气压缩，预冷后的压缩空气通过液化换热器形成液化空气后，存储在低温液罐中。本发明能够将储存压缩热及火电汽轮机中压缸排汽能量用于提升发电汽轮机机入口的温度，以增强汽轮机做功能力，从而实现电源侧储能与释能的自由转换过程，达到了机组深度调峰与能量存储的双重能效。对促进可再生能源的消纳，提高电网稳定性具有重大意义。