Hydro và năng lượng tái tạo có mối quan hệ cộng sinh, đóng vai trò trung tâm trong quá trình chuyển dịch năng lượng toàn cầu. Các nguồn năng lượng tái tạo - mặt trời, gió, thủy điện - cung cấp nguồn điện sạch cần thiết để sản xuất khí hydro xanh thông qua quá trình điện phân, biến năng lượng tái tạo thành nền tảng cho sản xuất khí hydro bền vững. Ngược lại, khí hydro đóng vai trò giải pháp lưu trữ quan trọng cho năng lượng tái tạo, giải quyết tính gián đoạn vốn có của nó: nguồn điện dư thừa được tạo ra trong thời điểm sản lượng năng lượng tái tạo cao sẽ được chuyển đổi thành khí hydro, sau đó có thể lưu trữ và sử dụng về sau để phát điện hoặc tạo nhiệt, hình thành vòng tuần hoàn khép kín gọi là "điện-thành-hydro-thành-điện". Việc tích hợp này làm tăng độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống năng lượng tái tạo, cho phép tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo trong tổng cơ cấu năng lượng ngày càng cao hơn. Ngoài ra, khí hydro còn giúp năng lượng tái tạo tiếp cận các lĩnh vực khó điện khí hóa trực tiếp như công nghiệp nặng và vận tải đường dài, từ đó củng cố hơn nữa vai trò chung của chúng trong quá trình khử carbon.