De veranderende mix van energiebronnen voor de elektriciteitsopwekkingscapaciteit van de VS
Huidige opwekkingscapaciteit
In 2024 bedraagt de totale geïnstalleerde elektriciteitsproductiecapaciteit in de Verenigde Staten ongeveer 1.250 gigawatt (GW). Deze capaciteit is verdeeld over een diverse mix van energiebronnen, waarbij aardgas, hernieuwbare energiebronnen (met name zonne- en windenergie), steenkool, kernenergie en waterkracht het grootste deel van de elektriciteitsproductie van het land uitmaken.
Aardgas blijft de grootste bijdrage leveren, met ongeveer 40-45% van de totale opwekkingscapaciteit, wat neerkomt op ongeveer 500-550 GW. Hernieuwbare energiebronnen zijn echter snel aan het groeien, waarbij wind en zon nu samen meer dan 25% van de opwekkingscapaciteit uitmaken. Zonne-energie is goed voor ongeveer 150 GW en windenergie voor ongeveer 140 GW. Waterkracht levert nog eens 80 GW, terwijl kernenergie ongeveer 90-95 GW bijdraagt, elk met een betrouwbare basislast van koolstofvrije elektriciteit.
Het aandeel van steenkool in de opwekkingscapaciteit is het afgelopen decennium gestaag gedaald en bedraagt momenteel ongeveer 15-18% van het totaal, ofwel ongeveer 200 GW. Veel oudere steenkoolcentrales zijn buiten gebruik gesteld of staan op het punt om buiten gebruik te worden gesteld, onder invloed van milieuregelgeving en de toenemende concurrentie van hernieuwbare energiebronnen en aardgas.
Verwachte opwekkingscapaciteit
Tegen 2040 zal de geïnstalleerde elektriciteitsproductiecapaciteit in de Verenigde Staten naar verwachting aanzienlijk toenemen, grotendeels als gevolg van de overgang naar schonere, hernieuwbare energie en energieopslagtechnologieën, en de buitengebruikstelling van verouderde fossiele brandstofcentrales. Het Amerikaanse energienetwerk evolueert snel om ambitieuze decarbonisatiedoelstellingen te halen en om te voldoen aan de groeiende energievraag als gevolg van de elektrificatie van verschillende sectoren, zoals transport en industrie. Deze verschuiving sluit aan bij het huidige beleid op federaal en staatsniveau dat gericht is op het verminderen van broeikasgasemissies, het verbeteren van de energie-efficiëntie en het vergroten van de betrouwbaarheid van het netwerk. De Amerikaanse Energy Information Administration verwacht dat de VS tussen nu en 2040 tussen de 400 en 600 GW aan nieuwe capaciteit kunnen toevoegen. Deze toename zal afkomstig zijn van een mix van bronnen, waarbij zonne-energie, windenergie en batterijopslag het voortouw nemen en het grootste deel van de nieuwe installaties voor hun rekening nemen. Deze prognoses zijn gebaseerd op de veronderstelling dat er geen fundamentele verschuiving plaatsvindt in het federale en staatsbeleid, weg van hernieuwbare energie en meer in de richting van fossiele brandstoffen.
Zonne-energie zal naar verwachting de grootste groei doormaken, waarbij alleen al op utiliteitsschaal meer dan 300 GW aan zonne-energie zal worden toegevoegd tegen 2040. Windenergie, met name offshore windenergie, zal ook aanzienlijk groeien en mogelijk 150 GW of meer bijdragen. Deze hernieuwbare energiebronnen worden gestimuleerd door dalende kosten, beleidsstimulansen zoals belastingvoordelen en staats- en federale mandaten voor schone energie.
Naast hernieuwbare energiebronnen zullen ook batterij-energieopslagsystemen naar verwachting snel groeien, met mogelijk tot 100 GW aan nieuwe opslagcapaciteit die tegen 2040 geïnstalleerd zal zijn. Energieopslag zal een cruciale rol spelen bij het beheer van de intermitterende aard van zonne- en windenergie, waardoor overtollige opgewekte energie kan worden opgeslagen en gebruikt tijdens periodes van lage productie of hoge vraag.
De aardgascapaciteit zal naar verwachting in een langzamer tempo toenemen dan in het verleden, met sommige prognoses die uitgaan van ongeveer 50-100 GW aan nieuwe gascentrales, waarvan er vele in de toekomst wellicht zullen worden ontworpen om op schonere brandstoffen zoals waterstof te draaien. Het totale aandeel van aardgas in de Amerikaanse energiemix kan afnemen naarmate hernieuwbare energiebronnen zich uitbreiden, hoewel gas van cruciaal belang zal blijven voor de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet.
Kernenergie zou ook kunnen bijdragen aan de groei, hoewel dit onzeker blijft vanwege regelgevende en financiële uitdagingen. Kleine modulaire reactoren (SMR's) bieden de belofte van veiligere, betaalbaardere en flexibelere kernenergie die in verschillende regio's kan worden ingezet. Hoewel de bouw van grootschalige kerncentrales te maken heeft gehad met financiële en regelgevende uitdagingen, zouden SMR's in het toekomstige elektriciteitsnet kunnen zorgen voor koolstofvrije basislaststroom. Als de SMR's met succes worden ontwikkeld en ingezet, zouden ze tegen 2040 ongeveer 10-20 GW aan nieuwe capaciteit kunnen toevoegen, wat zou bijdragen aan het leveren van koolstofvrije basislaststroom.
Samenvattend zal de verwachte toename van de opwekkingscapaciteit in de VS in de komende 15 jaar worden bepaald door de voortdurende transitie naar een schoner, duurzamer energiesysteem. Hernieuwbare energiebronnen, met name zonne- en windenergie, zullen de nieuwe capaciteitstoename domineren, ondersteund door energieopslagoplossingen om de intermitterende aard ervan te beheersen. Tegelijkertijd zullen aardgas en mogelijk ook kernenergie een cruciale rol blijven spelen bij het waarborgen van de betrouwbaarheid en veerkracht van het energienetwerk. Deze transitie vereist aanzienlijke investeringen in infrastructuur, beleidsondersteuning en technologische innovatie om zowel economische als milieudoelstellingen te halen.
