本发明公开了一种过热蒸汽存储装置及方法。该装置由填充床蓄热器、蒸汽蓄热器、调压阀组，以及相关的管路和阀门组成。其中，填充床蓄热器的热端管道与太阳能热发电系统的主蒸汽管道相连；填充床蓄热器的冷端管道设两路分管，分别与蒸汽蓄热器的进汽管道和排汽管道相连；蒸汽蓄热器的排汽管道上设有调压阀组。该装置不仅可以将过热蒸汽的过热热和汽化潜热分别储存，实现能量的高质量保存，而且可以实现将热量和蒸汽存储于同一设备之中，从而明显简化系统结构，节约设备投资和运行维护费用。