本发明公开了一种中低温太阳能热化学互补发电的变辐照调控系统及方法，该系统包括甲醇罐、储水罐、调控阀门组、混合器、液压泵、预热器、换热器、温度传感器、一体化太阳能吸收反应器、气液分离器、内燃机和液体回收器。本发明通过不同太阳能热化学反应的主动调控，使系统在偏离设计辐照强度时能连续产生太阳能燃料，通过太阳能驱动甲醇裂解与甲醇重整流程的有机结合，完成太阳辐照强度瞬时特征与不同化石燃料转化反应的协同，从而达到变辐照、变工况互补发电系统的主动调控。本发明公开的中低温太阳能热化学互补发电的变辐照调控系统及方法全年太阳能燃料转化率高，年均太阳能净发电效率高，经济性好。