本发明公开了一种基于深海海上发电的甲醇合成运输系统及其工作方法，属于海上发电领域，包括依次布置的海水提升淡化装置、电解水制氢装置、氢气压缩装置、甲醇合成装置、甲醇装卸装置和甲醇运输装置。本发明采用上述基于深海海上发电的甲醇合成运输系统及其工作方法，通过利用海上发电制备氢气，再利用氢气和二氧化碳合成甲醇，甲醇作为运输介质，具有更高的热值和更好的安全性，能够充分利用现有的化石燃料运输和储存基础设施，不仅有效缓解了大规模海上风电消纳难题，提高了能源的可携带性和运输效率，而且有望显著降低整个海上风电氢气供应链的经济成本。