Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) ist der Oberbegriff für Anlagen, in welchen gleichzeitig Strom erzeugt und Nutzwärme ausgekoppelt wird. Geschieht dies in einer kompakten Anlage, spricht man von einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Im Gegensatz zu Motor- und Gasturbinen-Blockheizkraftwerken findet in einer Brennstoffzelle eine elektrochemische Reaktion statt, welche den Brennstoff ohne den Umweg über thermische und mechanische Energie in Strom und Nutzwärme umwandelt.

Brennstoffzellen sind prinzipiell sehr einfach und modular aufgebaut und benötigen für die Energieumwandlung keine beweglichen Teile. Eine einzelne Zelle besteht, ähnlich einer Batterie, aus einer Anode und einer Kathode, die durch einen Elektrolyten getrennt sind. Als Brennstoffe kommen neben reinem Wasserstoff auch Kohlenwasserstoffe (Erdöl, Erdgas, Biogas oder Synthesegase), die im System extern oder intern reformiert werden, zum Einsatz. Die im Abgas anfallende Abwärme wird als Prozesswärme oder zur Gebäudeheizung verwendet. Aufgrund des modularen Aufbaus können Brennstoffzellen grundsätzlich in einem Leistungsbereich von wenigen Watt bis zu mehreren Megawatt gebaut werden. Blockheizkraftwerke werden typischerweise in grösseren Einzelobjekten wie Spitälern, Schulhäusern, Dienstleistungsgebäuden, Mehrfamilienhäusern und Gewerbebetrieben eingesetzt.