Žaliojo vandenilio ilgalaikis saugojimas yra kritiškai svarbus jo plaičiai naudoti atsinaujinančioji energijos šaltinių, tokiais kaip saulės ir vėjo, prigimties sezoninę ir periodinę prigimtį. Gaminamas elektrolizės būdu naudojant atsinaujinančią elektros energiją, žaliasis vandenilis gali būti saugomas ilgą laiką be reikšmingų energijos nuostolių, todėl jis tinka balansuoti energijos tiekimą ir paklausą per mėnesius ar net sezonus. Technologijos, tokios kaip metalo hidrido saugojimas, skystų organinių vandenilio nešėjų (LOHC) arba požeminės druskos kavernos, palengvina tokį ilgalaikį saugojimą. Pavyzdžiui, metalo hidridai chemiškai suriša vandenilį su metalais, leidžiant saugiai jį laikyti kompaktiškuose vienatuose metų metams. Tai užtikrina tai, kad perteklinis žaliojo vandenilio, pagaminto aukščiausio atsinaujinančios energijos gamybos metu (pvz., vasarą saulės energijos), galima išlaikyti ir panaudoti aukštos paklausos laikotarpiais (pvz., žiemą šildymui). Ilgalaikis žaliojo vandenilio saugojimas taip patiprina energijos saugą, mažina poreikį naudoti fosilinius kuras kaip atsarginį šaltinį ir pagreitina visiškai dekarbonizuotos energijos sistemos kūrimą.