美国每年温室气体排放量位居第二，仅次于中国。它也是历史上最大的碳污染者，向大气中排放了4100亿吨二氧化碳。CO2是人类活动产生的主要温室气体，主要来源于化石燃料燃烧。2020年，发电量占美国温室气体排放量的25%，成为美国当年第二大排放源，仅次于运输业。从1950年到1985年，美国电力部门的二氧化碳排放量从2.78亿公吨增加到16亿公吨。到目前为止，电力的排放量已超过工业和运输部门的排放量，成为美国污染最严重的部门。随着电力需求的增长，电力部门的排放在接下来的几年中继续上升，到2007年，与电力相关的排放量达到了24.2亿吨二氧化碳的峰值。然而，从那时起，与电力相关的二氧化碳排放量一直呈下降趋势，到2016年，已降至运输部门排放量以下，2020年降至14.5亿公吨。美国电力排放源燃煤是电力部门排放的主要来源。煤炭是碳排放量最大的电力来源，燃烧时产生的二氧化碳大约是天然气的两倍。2007年，煤电排放总量为19亿吨，约占当年美国电力部门总排放量的80%。尽管2020年燃煤排放量已降至7.86亿公吨，但仍占电力相关排放量的50%以上。美国一些最大的污染源是燃煤发电厂，例如阿拉巴马州的詹姆斯·H·米勒（James H.Miller Jr）发电厂。从2009年到2019年，美国五家污染最严重的发电厂排放了超过10亿吨的二氧化碳，仅詹姆斯·H·米勒发电厂就生产了超过2.4亿吨的二氧化碳。德克萨斯州是许多污染最严重的发电厂，2020年，德克萨斯州的电力行业产生了2.18亿吨的二氧化碳排放量。虽然这远远高于任何其他州的发电排放量，但自2005年以来，德克萨斯州电力排放量下降了17%以上。为什么美国的电力排放量有所下降。？除了可再生能源的快速增长外，还有其他几个因素可以解释为什么美国电力部门的排放量大幅下降。技术进步大大提高了能源效率，而环境政策——例如跨州空气污染规则（CSAPR）——导致全国许多燃煤发电厂关闭。水力压裂热潮推动的低天然气价格也导致燃煤发电厂改用天然气。2007年，当电力部门的排放量达到峰值时，煤炭占美国电力结构的一半。到2020年，煤炭在发电量中的份额已降至不到20%。相比之下，天然气和可再生能源的份额分别增长到41%和20%。从煤电过渡也有助于降低电力设施的二氧化硫排放量，这反过来也降低了因空气污染导致的死亡人数。过去15年，美国电力部门在减少排放方面取得了重大进展。2005年，EIA的“一切照旧”预测显示，2005年至2020年期间，电力需求将增加，燃煤发电仍然是主要的电力来源。这将导致电力部门二氧化碳排放量到2020年增加到30多亿公吨。2020年的实际排放量约比这些预测低50%。因此，美国目前正朝着无碳电力部门迈进一半，有人提议到2035年实现电力部门的脱碳。目前，17个州已制定了到2050年或更早实现100%清洁电力的目标。