本申请提供了一种温差发电系统及温差发电方法，其中，该系统包括：水合物生成装置，用于生成水合物；水合物解离装置，与水合物生成装置相连，以获取水合物生成装置生成的水合物，并对获得的水合物进行解离，生成气体和水；气体脱水装置，与水合物解离装置相连，以获取水合物解离装置生成的气体，并对获得的气体进行脱水；膨胀发电装置，与气体脱水装置相连，以获取气体脱水装置脱水后的气体，并对脱水后的气体进行膨胀降压，以将脱水后的气体的内能转化为电能。上述方案可以对海底与海平面天然的巨大温差进行转化利用，在有效降低自用电率的同时，能够大幅度地利用自然能量，提高发电稳定性和能力，节约资源和成本。