Топливные элементы позволяют очень эффективно и экологично производить электричество – с электрическим КПД от 35% до 60% в зависимости от технологии – особенно высоким в области неполной нагрузки. Топливные элементы производят тепло и электричество одновременно. Возникающее в «стопке» топливных элементов тепло можно использовать для отопления зданий. Модули можно объединять для достижения произвольной мощности, таким образом топливные элементы идеально подходят для организации децентрализованного тепло- и электроснабжения в условиях с самыми разными требованиями по мощности.

Существуют четыре типа топливных элементов (ТЭ). В случае низкотемпературных ТЭ отходящее тепло можно напрямую использовать для отопления зданий или ГВС. У высокотемпературных ТЭ рабочая температура лежит между 600 и 1000 °С, так что горячая вода или пар могут использоваться либо напрямую, например на промышленном предприятии, либо для дополнительного производства электричества (с помощью добавочной газовой или паровой турбины).

Щелочные ТЭ, которые в 1960-х гг. использовались в военной и космической технике, в последнее десятилетие почти пропали из поля зрения исследователей. ТЭ с полимерным электролитом, наоборот, пользуются большим интересом со стороны всех крупных автопроизводителей, которые хотят использовать их в качестве тягового двигателя.

В настоящее время множество фирм в Северной Америке, Японии и Европе участвуют в разработке ТЭ для стационарного использования. Уже в ближайшие годы можно рассчитывать на появление небольших децентрализованных систем для энергоснабжения коттеджей и небольших зданий. Для относительно мощных мини-ТЭЦ на фосфорных ТЭ уже есть 10-летний опыт практического использования. Их можно приобрести уже сейчас. В Германии в области стационарных приложений предпочтение отдается высокотемпературным ТЭ. Федеральное министерство экономики и труда финансирует разработку этих технологий с начала 1990-х гг.