現在の発電容量
2024年現在、米国の総設備発電容量は約1,250ギガワット（GWs）である。この発電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、水力発電が米国の発電ポートフォリオの大部分を占めている。
天然ガスは引き続き最大の貢献者であり、総発電容量の約40〜45％を占めている。しかし、再生可能エネルギーは急速に伸びており、風力と太陽光は合計で発電容量の25％以上を占めている。太陽光発電は約150GW、風力発電は約140GWを占めている。水力発電はさらに8,000万kW、原子力発電は約9,000万kWから9,500万kWを供給しており、それぞれカーボンフリーの信頼できるベースロード電力を供給している。
発電容量に占める石炭の割合は過去10年間で着実に減少し、現在は全体の約15～18％、約200GWを占めている。環境規制や、再生可能エネルギーや天然ガスの競争力強化により、多くの古い石炭発電所が廃止されたり、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、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、発電設備容量が大幅に増加すると予想されている。米国のエネルギー・グリッドは、野心的な脱炭素化目標を達成し、運輸や産業など様々な分野の電化によるエネルギー需要の増大に対応するため、急速に進化している。このシフトは、温室効果ガス排出削減、エネルギー効率改善、送電網の信頼性向上を目的とした現在の連邦・州レベルの政策と一致している。 米国エネルギー情報局は、現在から2040年の間に、米国は400～600GWの新規容量を追加できると予測している。この増加分は、太陽光、風力、蓄電池を中心に、さまざまな電源から供給され、新規導入の大半を占めるだろう。 これらの予測は、連邦政府や州の政策が再生可能エネルギーから化石燃料へと根本的にシフトしないことを前提としている。
太陽光発電が最も拡大すると予測されており、ユーティリティ・スケールの太陽光発電だけでも、2040年までに300GW以上が追加される可能性がある。風力発電、特に洋上風力発電も大きく成長し、150GW以上の貢献が見込まれる。これらの再生可能エネルギー源は、コストの低下、税額控除などの政策的優遇措置、クリーンエネルギーに対する州や連邦の義務化によって牽引されている。
再生可能エネルギーに加え、蓄電システムも急速に成長すると予想され、2040年までに最大100GWの蓄電容量が新たに設置される可能性がある。エネルギー貯蔵は、太陽光発電や風力発電の断続的な性質を管理する上で重要な役割を果たし、余剰発電を貯蔵し、生産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。
天然ガスの設備容量は、過去に比べて増加のペースが緩やかになると予想されており、50～100GW程度の新規ガスプラントが建設されるとの予測もある。米国のエネルギー・ミックスに占める天然ガスの割合は、再生可能エネルギーが拡大するにつれて低下する可能性があるが、系統の信頼性にとってガスは引き続き重要である。
原子力発電も成長に寄与する可能性があるが、規制面や財政面の課題により、いまだ不透明である。 小型モジュール炉（SMR）は、さまざまな地域に導入可能な、より安全で安価かつ柔軟な原子力発電を約束するものである。大規模な原子力発電所の建設は財政的・規制的な課題に直面しているが、SMRは将来の送電網においてゼロ炭素のベースロード電力を供給できる可能性がある。 SMRが順調に開発・配備されれば、2040年までに約10～20GWの新規容量を追加することができ、ゼロ・カーボンのベースロード電力の供給に貢献することができる。
まとめると、今後15年間に予想される米国の発電容量の増加は、よりクリーンで持続可能なエネルギーシステムへの継続的な移行によって形作られる。再生可能エネルギー、特に太陽光発電と風力発電は、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支えられながら、新たな発電容量増加の大半を占めるだろう。同時に、天然ガスや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引き続き重要な役割を果たすだろう。この移行には、経済的・環境的目標を達成するためのインフラ整備、政策支援、技術革新への多額の投資が必要となる。
