本发明提供了一种吸附式压缩超临界CO2热电联储联供系统及其运行方法，涉及能量储存技术领域，包括依次连接的低压储气单元、压缩单元、高压储气单元和膨胀单元，且膨胀单元与低压储气单元连接；低压储气单元内设有吸附剂，用于吸附CO2；压缩单元用于将低压储气单元内解吸附的CO2压缩为超临界CO2；高压储气单元用于储存超临界CO2；膨胀单元用于使高压储气单元释放的超临界CO2膨胀做功。本发明利用CO2工质压缩储电和膨胀发电进行储电以实现电能的削峰填谷，同时利用CO2的脱附热和吸附热的结合进行储热以向外界供热，实现热电联储联供。而且，通过调控低压储气过程的吸附热和解吸附过程脱附热的内循环比例，可实现储能热电比的灵活调节。