本发明公开了一种余热储能系统及方法，包括储能模块和余热发电模块，其中储能模块包括用于容纳二氧化碳的第一容器和用于容纳二氧化碳的第二容器，第一容器和第二容器之间通过并联设置的第一管路和第二管路形成供二氧化碳流通的循环路径，储能模块能够利用二氧化碳的相变过程进行储能和释能；余热发电模块包括耦合于第一管路和第二管路之间的第三管路，第一管路和第二管路为第三管路提供二氧化碳，第三管路为闭合回路，第三管路中设置有余热加热装置，且余热加热装置能够获取生产设备的余热，通过二氧化碳在第三管路中的循环进行发电。可见，该余热储能系统及方法，将余热发电模块与储能模块耦合，能够与工业用电的峰谷时段有机协同。