Dlouhodobé ukládání zeleného vodíku je klíčovým faktorem pro široké využití obnovitelných zdrojů energie, neboť řeší sezónní a nepřetržitý charakter zdrojů, jako je sluneční a větrná energie. Zelený vodík, vznikající elektrolyzérou pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů, může být uchováván po dlouhou dobu bez výrazných ztrát energie, a je tak ideální pro vyrovnávání nabídky a poptávky po dobu měsíců nebo dokonce sezón. Technologie, jako jsou hydridové kovy, kapalné organické vodíkové nosiče (LOHCs) nebo podzemní solné jeskyně, umožňují toto dlouhodobé ukládání. Například kovové hydridy chemicky vážou vodík na kovy, čímž umožňují bezpečné uchovávání ve kompaktních jednotkách po několik let. Tato schopnost zajišťuje, že přebytek zeleného vodíku vzniklý v době špičkové produkce obnovitelných zdrojů (např. letní sluneční energie) může být uchován a použit v době vysoké poptávky (např. vytápění v zimě). Dlouhodobé ukládání zeleného vodíku tak posiluje energetickou bezpečnost, snižuje potřebu zálohování fosilními palivy a urychluje přechod na plně dekarbonizovaný energetický systém.