当前发电能力
截至2024年，美国装机发电总量约为1250吉瓦（GW）。该发电能力分布于多元化的能源结构中，其中天然气、可再生能源（尤其是太阳能和风能）、煤炭、核能及水力发电构成了该国发电组合的主体。
天然气仍是最大贡献者，约占总发电能力的40%-45%，相当于500-550吉瓦。然而可再生能源正快速增长，风能和太阳能合计已占发电能力的25%以上。 太阳能发电约150吉瓦，风能发电约140吉瓦。水力发电贡献80吉瓦，核能发电约90-95吉瓦，这些能源均提供可靠的无碳基础负荷电力。
过去十年间，煤炭发电容量占比持续下降，目前约占总容量的15%-18%，即约200吉瓦。受环保法规及可再生能源与天然气日益增强的竞争力影响，许多老旧燃煤电厂已退役或即将退役。
预期发电容量
到2040年，美国预计将大幅增加装机发电容量，主要驱动力来自向更清洁的可再生能源和储能技术的转型，以及老旧化石燃料电厂的退役。 美国电网正快速演进，以实现雄心勃勃的脱碳目标，并满足交通、工业等领域电气化带来的日益增长的能源需求。这一转型与当前联邦及州级政策目标高度契合，旨在减少温室气体排放、提升能源效率并增强电网可靠性。 美国能源信息署预测，从现在到2040年，美国可能新增400至600吉瓦发电装机容量。新增装机将来自多种能源组合，其中太阳能、风能和电池储能将占据主导地位，贡献大部分新增装机。这些预测基于联邦和州政策不会出现根本性转变——即不会放弃可再生能源而转向化石燃料。
预计太阳能将实现最大规模扩张，仅公用事业规模的太阳能发电到2040年就可能新增300吉瓦以上。风能，特别是海上风电，也将显著增长，潜在贡献可能达到150吉瓦或更高。这些可再生能源的发展动力源于成本下降、税收抵免等政策激励，以及州和联邦政府对清洁能源的强制要求。
除可再生能源外，电池储能系统预计将实现快速增长，到2040年新增储能装机容量有望达到100吉瓦。储能技术将在管理太阳能和风能的间歇性方面发挥关键作用，使过剩电力得以储存，并在发电量低或需求高峰时段加以利用。
天然气产能增速预计将低于以往水平，部分预测显示新增天然气发电厂规模约为50-100吉瓦，其中许多设施未来可能设计为使用氢能等更清洁的燃料。随着可再生能源的扩张，天然气在美国能源结构中的整体占比可能下降，但天然气对电网稳定性仍至关重要。
核能同样有望推动增长，但受制于监管与资金挑战，其发展前景仍存变数。小型模块化反应堆（SMR）有望提供更安全、更经济且灵活的核能解决方案，适用于不同地区部署。 尽管大型核电站建设面临资金与监管困境，小型模块化反应堆有望在未来电网中提供零碳基础负荷电力。若成功研发并推广，到2040年可新增约10-20吉瓦装机容量，助力实现零碳基础负荷供电。
总而言之，未来15年美国发电能力的预期增长将受到向更清洁、更可持续能源体系转型的持续影响。可再生能源——尤其是太阳能和风能——将在新增装机容量中占据主导地位，并依托储能解决方案来管理间歇性问题。 与此同时，天然气及潜在的核能将继续在保障电网可靠性和韧性方面发挥关键作用。这一转型需要在基础设施建设、政策支持和技术创新方面进行大量投资，以实现经济与环境目标的双重诉求。
