【替え歌】アイデンティティ ―The Current War－

[@タユウ-e8t]

3月25日は電気の日です。
歌詞＆ざっくり解説をどうぞ。
あ、ちょっと国に広めたい　光があったような
真っ赤に燃える　フィラメント　行く先を照らして
標準規格は　我が手中　
ただ　系統構築進むのは　ああ
直流送電　それは無謀な送電方式
直流送電　既に　国に広がり
もう建てないで待って　こんな非効率的線路
高圧送電？　夢だ　求められるは
低圧供給※1
「工場のシステム」「変えて見ろ」「できりゃ五万弗やる」
見事成功！「あれは冗談」？　絶縁　ここに始まる電流戦争（current war）※2
プロパガンダは交流デンジャラス　電気椅子には最適設計
見よや悲痛な　Westinghousing
自然現象恐れるに足らず　電弧（アーク）飛ぶとも導体に流る
放電下でも読書に没頭
きっと交流優位は揺らがない
ああZipernowsky・Bláthy・Déri
交流送電　かくも自在のTranssformer!
直流電源　次は　蓄電池を「製」　
特高を披露　回せ三相アダムス発電所
フォードに敗北　落ちる　「理想的な」電気自動車※3
海底ケーブルにfrequency changer　いまだ需要根強く
技術の進歩　機器の更新きっと　終わる事なき電流戦争（current war）※4
※1：エジソンが日本の竹をフィラメントの素材に用いた白熱電球を作成し、最終的に1200時間の点灯時間を達成したのは有名な話である。ざっくりと言えば、白熱電球というのはフィラメントを電熱で発光させているわけで、つまり流れる電気が交流でも直流でも問題は無かった。当時は直流電動機が主流であったこともあり、エジソンは直流での送電系統構築を選んだ。
この系統では三線+110V, 0V, -110Vでの送電方式を主流として線路を各需要箇所に配備したようだ。なぜ110Vかと言えば、送電線の抵抗による電圧の低下（これを電圧降下という）を見込み、需要家にて100Vが使用できるよう目論んだためである。需要家が発電所から離れたところにあれば、その分電圧降下は大きくなる。その場合は別の線を引く必要がある。また変圧が困難であるため、より大きな電圧を必要とする需要家には、また別の線を引く。直流送電のデメリットのひとつである。
最も大きな問題は、低圧送電では損失が非常に大きいと言う点にある。大まかに説明すると発電所は電力を需要家に送っているわけだが、これは電圧×電流、VIで表される。一方、送電線での損失は電流の二乗×抵抗のI^2Rで表される。つまりPが一定であるならば、高電圧での送電が望ましい。事実、現代日本の送配電網は6.6kV、66kV、154kV、275kV、500kVとエジソンの送電系統に比べると極めて高い。電柱まで6.6kVで配電し、柱状変圧器で100V等に降圧しているのだが、なぜエジソンはそれをしなかったのか。この変圧器が当時は実用化されていなかったのである。6.6kVで電灯を灯すわけにはいかない。故に110Vの送電を行ったのである。しかし白熱電球をエジソンが実用化した1879年よりわずか4年後、ニコラ・テスラが交流電動機を発明し、さらにその二年後、変圧器が発明される。
※2：エジソンはある時、交流の複雑さを実感させるため、当時エジソンの部下であってテスラに対し、直流システムで駆動する工場を交流に適したものに変えて見ろと難問を課した。成功の報酬は5万ドルとの条件までつけ、困難さを思い知らせようと考えたエジソンだったが、テスラはあっさりとそれを実現して見せた。エジソンは冗談だったとして報酬を支払わず、これがきっかけでテスラとエジソンの確執が始まったとされる。
※3：さて、変圧器は発明されたが、エジソンには嬉しいニュースでは無かった。詳細は省くが、変圧器というのは交流でしか使用できない。直流送電を行うにおいて、恩恵を受けることはできなかった。一方交流系統では、高電圧で送電し、需要箇所近くで降圧し配電する、という現代的なシステムが確立できる。碍子もこの時期発展しており、安全面でも不都合はなかった。高電圧で送電するためロスが少なく、需要箇所で電圧を変化させられるため、送電線も少なく済む。直流送電は変圧に複雑な機構が必要であり、この時代では実用は困難であった。これにエジソンは、ネガティブキャンペーンで対抗を図る。交流は危険であると喧伝したのである。それが、電気椅子であった。交流は危険である、○刑の執行には電気椅子が良いだろう、という話で、電気椅子を執行することを「ウェスティングハウスする」（Westinghousing）と呼称させようとまでしたらしい。また高圧送電を禁止する法案を成立させることも試みた。しかしいずれも失敗に終わる。なお交流電流については、心室細動を起こしやすい点は危険と言えるが、零点があるという点では安全とも言える。こうした小競り合いはナイアガラの滝を用いた水力発電所、アダムズ発電所がテスラとウェスティングハウス社により落成したことによって終わる。交流の優位は決した。アダムズ発電所は最終的には10,000Vの特別高圧で、3.7 MWの送電を行って見せた（当初はもう少し小容量であったと推測されるが詳細不明）。
一方電流戦争に敗北したエジソンであったが、送電系統を諦めても、直流自体を諦めたわけでは無かった。エジソンの発明のひとつに、エジソン電池というものがあり、これは現代で言う所のニッケル蓄電池なのだが、この商用化に尽力したのである。当初電気自動車が多く制作されたが、これに積載する蓄電池の改良を図ったのである。エジソン電池を積んだ電気自動車は1910年、充電を挟みながら1600kmを走破し、「理想的な旅」と称された。もともともフォードも電気自動車に好意的であり、EVの将来は安泰化に見えたが、残念ながら結果は周知の通り。現代と変わらぬ課題である、走行距離が壁となり、内燃機関を有する自動車との競争に敗れることとなった。
※4：これまで直流送電の悪い点を書き連ねてきたが、現代では確かな需要を誇っている。それは、「超」長距離送電（海底ケーブル等）であり、また周波数変換所（FC）での適用である。超高圧の直流で送電することをHVDC（UHVDCというのもある）というが、海底ケーブルでの送電の場合、50～100kmの送電距離を超えてくると、コスト面で交流送電を上回る優位性を発揮する。これは直流ではケーブルのC成分、また亘長でのL成分を無視できるためである（詳細は省く）。ただし交流→直流、直流→交流の変換には背景のような機器（これは自励式変換器（VSC）、日本では他励式変換器（LCC）が既設として多いが、諸々特性や効率が良いため新設機器（新信濃など）はVSCが用いられたりしている）が必要となるため、設備コストを要する。これを踏まえた上での、50～100kmという数字である。
また周波数変換所というところの適用も重要な役目である。日本で言えば、佐久間、新信濃、東清水と言った周波数変換所が存在しているが、この役目は東日本と西日本という異周波数系統間を接続するためである。また、同周波数系統であっても、紀伊水道、北本連系といったFCも存在する。前者は50Hz-60Hzでの電力融通実現のために存在しており、後者は電力潮流を操作するために存在する。これも詳細は省くが、いわば系統が安定しているのは、交流系統を支える直流部分のおかげと言えるだろう。洋上風力発電が話題に上がる昨今、直流送電の優位性は注目されつつある。電流戦争は常に続いているのである。

[@edogawalemon]

解説助かる

[@jpgr_369sg]

やっと会えたね。神曲。

[@mo-takusan]

currentって現在じゃなくて電流の方の意味だったのか！

[@I_love_tama_chan]

一生分のエジソンの肖像みたな