Một mạng lưới hydro xanh là một hệ thống năng lượng nhỏ, khép kín kết hợp việc sản xuất, lưu trữ và sử dụng hydro xanh với công nghệ mạng lưới điện nhỏ. Thông thường, hệ thống này sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc gió để tạo ra điện, sau đó sử dụng nguồn điện này để sản xuất hydro xanh thông qua các thiết bị điện phân. Hydro có thể được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ hydro, và khi nguồn cung cấp điện từ năng lượng tái tạo không đủ, hydro sẽ được sử dụng trong các tế bào nhiên liệu để phát điện, cung cấp nguồn điện ổn định cho mạng lưới điện nhỏ. Ví dụ, Trung tâm Đảm bảo Năng lượng Calistoga ở California là một cơ sở tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng lâu dài và mạng lưới hydro xanh, kết hợp tế bào nhiên liệu hydro xanh và pin lithium-ion. Cơ sở này có thể cung cấp độ ổn định cho lưới điện và nguồn điện dự phòng lên đến 48 giờ trong trường hợp mất điện, đồng thời là dự án lưu trữ năng lượng hydro xanh quy mô tiện ích lớn nhất tại Hoa Kỳ.