現在の発電容量
2024年現在、米国の総発電設備容量は約1,250ギガワット（GW）である。この容量は多様なエネルギー源に分散しており、天然ガス、再生可能エネルギー（特に太陽光と風力）、石炭、原子力、水力発電が国内の発電ポートフォリオの大部分を占めている。
天然ガスは依然として最大の貢献源であり、総発電容量の約40～45％を占め、これは約500～550ギガワットに相当する。しかし再生可能エネルギー源は急速に成長しており、風力と太陽光は現在合わせて発電容量の25％以上を占めている。 太陽光発電は約150GW、風力発電は約140GWを占める。水力発電はさらに80GWを供給し、原子力発電は約90～95GWを供給しており、いずれも信頼性の高い無炭素ベースロード電力を供給している。
石炭火力発電の設備容量に占める割合は過去10年間で着実に低下し、現在では総量の約15～18％（約200GW）を占めるに留まっている。環境規制の強化や再生可能エネルギー・天然ガスの競争力向上を背景に、多くの老朽化した石炭火力発電所が既に廃止されたか、廃止が予定されている。
予想発電容量
2040年までに、米国では発電設備容量が大幅に増加すると予測されている。これは主に、よりクリーンな再生可能エネルギーとエネルギー貯蔵技術への移行、および老朽化した化石燃料発電所の廃止によって推進される。 米国のエネルギー網は、野心的な脱炭素化目標の達成と、運輸・産業など様々な分野の電化による増加するエネルギー需要に対応するため、急速に進化している。この転換は、温室効果ガス排出量の削減、エネルギー効率の向上、電力系統の信頼性向上を目指す現行の連邦および州レベルの政策と一致している。 米国エネルギー情報局（EIA）は、2040年までに米国が400～600ギガワットの新規発電容量を追加する可能性があると予測している。この増加分は複数の電源から供給され、太陽光・風力・蓄電池が主導的役割を果たし、新規設備の大半を占める見込みだ。これらの予測は、連邦政府および州政府の政策が再生可能エネルギーから化石燃料へ根本的に転換しないことを前提としている。
太陽光発電は最大の拡大が見込まれており、大規模太陽光発電だけでも2040年までに300ギガワット以上が追加される可能性がある。風力発電、特に洋上風力も大幅に成長し、150ギガワット以上の貢献が期待される。これらの再生可能エネルギー源は、コスト低下、税額控除などの政策インセンティブ、州および連邦政府のクリーンエネルギー義務化政策によって推進されている。
再生可能エネルギーに加え、蓄電池システムも急速に拡大し、2040年までに最大100ギガワットの新規貯蔵容量が導入される可能性がある。エネルギー貯蔵は、太陽光や風力発電の間欠性を管理する上で重要な役割を果たし、余剰発電量を貯蔵して、発電量が少ない時期や需要が高い時期に利用することを可能にする。
天然ガスの供給能力は過去と比較して緩やかな増加ペースが見込まれており、新規ガス発電所は約50～100ギガワット規模と予測される。その多くは将来的に水素などのクリーン燃料で稼働する設計となる可能性がある。再生可能エネルギーの拡大に伴い、米国エネルギーミックスにおける天然ガスの全体的な割合は低下する見込みだが、送電網の信頼性確保においてガスは依然として重要な役割を担い続ける。
原子力発電も成長に寄与する可能性があるが、規制面や資金面の課題により不透明な状況が続いている。小型モジュール炉（SMR）は、より安全で低コスト、かつ柔軟な原子力発電を実現し、様々な地域での導入が期待されている。 大規模原子力発電所の建設は財政的・規制上の課題に直面しているが、SMRは将来の電力網においてゼロカーボンでベースロード電力を供給する可能性を秘めている。SMRの開発・導入が成功すれば、2040年までに約10～20GWの新規発電容量を追加し、ゼロカーボンベースロード電力の供給に貢献し得る。
要約すると、今後15年間における米国の発電容量増加は、よりクリーンで持続可能なエネルギーシステムへの移行によって形作られる。再生可能エネルギー、特に太陽光と風力が新規容量増加の大半を占め、間欠性を管理するためのエネルギー貯蔵ソリューションによって支えられる。 同時に、天然ガスおよび潜在的には原子力発電も、エネルギーグリッドの信頼性と回復力を確保する上で重要な役割を継続する。この移行には、経済的目標と環境的目標の両方を達成するため、インフラへの多額の投資、政策支援、技術革新が必要となる。
