本发明涉及太阳能热发电技术领域,公开了一种热化学储热系统及储热方法,热化学储热系统包括依次序连接并形成循环回路的低温熔盐储罐、吸热器以及热化学熔盐储罐。热化学熔盐储罐设置有热化学反应器,热化学反应器内设置有熔盐流通管路,热化学反应器的内部填充有热化学储热模块,热化学储热模块能够在高温下发生脱水反应并吸收热量。热化学储热系统还具有蒸发器以及连通蒸发器和热化学反应器的反应气管路。从低温熔盐储罐流出的熔盐在吸热器内升温后进入热化学熔盐储罐,与热化学储热模块进行换热并供其进行脱水反应,将热量以化学能的形式储存在热化学储热模块中,提高储热效率,减少弃光,提高太阳能资源的利用率。