A zöld hidrogén hosszú távú tárolása kritikus tényező a megújuló energia széleskörű elterjedésének előmozdításában, kezelve a nap- és szélerőből származó energia szezonális és szakaszos jellegét. A megújuló villamos energia felhasználásával végzett elektrolízis során előállított zöld hidrogén hosszú ideig tárolható jelentős energiaelvész nélkül, így ideális az ellátás és a kereslet kiegyensúlyozására hónapok, sőt évszakok során. Ilyen hosszú távú tárolást lehetővé tevő technológiák például a fémhidrid tárolás, a folyékony szerves hidrogénhordozók (LOHC), illetve a földalatti sókavernák. A fémhidrid technológia például kémiai úton köti a hidrogént fémekhez, lehetővé téve az évekig tartó biztonságos tárolást kompakt egységekben. Ez a képesség biztosítja, hogy a csúcstermelési időszakokban (például nyáron a napenergia által) keletkezett felesleges zöld hidrogén megőrizhető és felhasználható legyen nagy fogyasztási időszakokban (például télen fűtés céljára). A zöld hidrogén hosszú távú tárolása így növeli az energiabiztonságot, csökkenti a fosszilis üzemanyag-alapú tartalékrendszerek szükségességét, és gyorsítja a teljesen megújuló, szén-dioxid-mentes energiarendszer kialakulását.