本发明公开了一种中低温太阳能与化石燃料热化学互补的发电系统与方法，系统包括：原料供应装置，用于贮存化石燃料；原料混合装置，用于混合原料和未反应物；原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入预热器的量；预热器，用于对原料进行预热；太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量驱动化石燃料进行分解或重整反应，将太阳能转换为富氢的燃料化学能，产生太阳能燃料；太阳能集热器，将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向分解或重整反应提供热量；冷凝器，用于冷却反应产物；气液分离器，用于对混合物进行气液分离；燃料分流装置，调节用于蓄能或发电的太阳能燃料的比例；储气罐，蓄存太阳能燃料；动力发电设备，燃烧太阳能燃料对外输出电功。本发明实现了太阳能的高效发电利用。