本发明涉及发电技术领域，具体公开了压缩空气储能和燃煤机组耦合的宽负荷深度调峰发电系统，包括燃煤发电子系统、与燃煤发电子系统连接的压缩空气储能子系统；所述压缩空气储能子系统包括依次同轴连接的汽轮机单元三、空气压缩机系统、与空气压缩系统连接的间冷系统、与间冷系统连接的储能系统、与储能系统连接的加热系统、与加热系统连接的空气透平系统、以及与空气透平系统连接的发电机一；所述汽轮机单元三与燃煤发电子系统连接。本发明保证了锅炉的稳定安全运行和汽轮机的低负荷运行，还回收的多余的能量，满足系统宽负荷、深度调峰、负荷需求响应快的运行要求。