本发明公开了一种海上风电压缩空气储能式储热器及工作方法，该储热器包括储热器外壳、热罐、冷罐、单向泵、热罐渐扩管、冷罐渐扩管、储热器进/出口管线、热罐进/出口管线、冷罐进/出口管线、主干管线、热罐进/出口阀、冷罐进/出口阀，可实现将间冷式空气储热储能海上风力发电系统中高低压空压机产生的热能存储和释放，并通过管路设计仅使用一个单向泵，降低总体造价，通过在热罐和冷罐的底部分别设置有热罐渐扩管路和冷罐渐扩管路，可降低工质流进/流出罐体时的流动阻力损失，使所述储热器更加节能，所述储热器可以根据热罐和冷罐内工质液位对系统状态提出工作阶段改变提醒，以便系统做出最佳决策并及时通知电网系统状态的变化。