本發明公開了一種非絕熱氣體膨脹的壓縮空氣儲能系統,電機連接壓縮機機組和膨脹機機組;膨脹機機組由若干膨脹機串聯而成,每個膨脹機前均設有一個再熱器;壓縮機機組的氣體出口通過間冷器連接高壓儲氣室的入口,高壓儲氣室的出口連接第一再熱器的第一流體入口;第一再熱器的第一流體出口連接第一膨脹機的氣體入口;前一個膨脹機的氣體出口通過一個再熱器連接后一個膨脹機的氣體出口;最后一個膨脹機的氣體出口連接大氣;U型管換熱器的出口連接所有再熱器的第二流體入口,所有再熱器的第二流體出入口連接壓力泵的入口,壓力泵的出口連接U型管換熱器的入口。本發明系統運行效率高、運行經濟性和環境友好性好。