A hidrogén és a megújuló energia szoros kapcsolatban állnak egymással, amely központi szerepet játszik a globális energiaváltásban. A megújuló energiaforrások – napelem, szél, víz – biztosítják a tiszta villamos energiát, amely szükséges a zöld hidrogén előállításához elektrolízissel, ezzel a megújuló energiát a fenntartható hidrogéntermelés alapjává téve. Ugyanakkor a hidrogén kritikus tárolási megoldásként szolgál a megújuló energiák számára, kezelve azok jellegzetes szakaszosságát: a megújuló energia csúcsidőszakában keletkezett felesleges áramot hidrogénné alakítják, amelyet tárolni lehet, majd később villamos energia vagy hő előállítására felhasználhatnak, létrehozva ezzel egy zárt „villamos energia–hidrogén–villamos energia” kört. Ez az integráció növeli a megújuló energia rendszerek megbízhatóságát és skálázhatóságát, lehetővé téve a megújulók nagyobb arányának beépülését az energiapalántába. Emellett a hidrogén lehetővé teszi, hogy a megújuló energia elérjen olyan ágazatokba is, mint a nehézipar és a távolsági szállítás, amelyeket közvetlenül nehezen lehet villamosítani, ezzel tovább erősítve kombinált szerepüket a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésében.