本申请提出一种分级密封的重力压缩空气储能系统和储能方法，其中储能系统包括竖井和多级密封膜，竖井中活动插接有多级重力块组，多级密封膜分别与重力块组外壁和竖井内壁密封连接，位于竖井中最底层的一级重力块组上连接的一级密封膜和所述竖井位于一级密封膜下方的空间之间围成储气腔，两个相邻的重力块组以及两个相邻的重力块组上连接的两个密封膜和竖井之间围成调节腔，储气腔和调节腔分别连接空气压缩机。通过设置多级密封膜，使得相邻两级密封膜之间围成调节腔，通过向多个调节腔中通入压力不同的压缩气体，使得每级密封膜的压差降低，有效分散密封膜的密封材料受力，大大降低内部增强纤维的用量，从而降低密封材料的成本。