解決策
1880年代後半、アメリカ合衆国ではトーマス・エジソンの直流が標準だったが、直流は単一の低電圧で動作し、膨大で高価な銅なしには遠くまで輸送できなかった。この物理的な限界により、各発電機は周囲の狭い範囲にしか電力を供給できなかった。
ニコラ・テスラは完全な多相交流システムを特許取得し、ジョージ・ウェスティングハウスがそのライセンスを取得した。交流は変圧器で昇圧し、高電圧で細い電線を通して送り、末端で降圧できるため、長距離送電が可能になった。
エジソンは交流を危険だと非難する運動を展開したが、経済性が勝った。1893年のシカゴ万国博覧会で、ウェスティングハウスはゼネラル・エレクトリックの直流案55万4000ドルに対して39万9000ドルの交流案で入札を勝ち取った。そして1896年までにナイアガラ滝の発電所は交流でバッファローを照らしていた。直流は配電標準としてはほぼ消滅した。
達成したこと
変圧器により交流は電圧を変えて遠くまで送れるようになった
うまくいった理由
変圧器により交流は安価に電圧を変えられ、直流の距離制限を取り除いた。
細い電線による高電圧交流は、低電圧直流よりはるかに少ない銅で済み、コストを劇的に削減した。
シカゴ万国博覧会とナイアガラ滝の発電所が交流を大規模に実証したため、購入者は切り替えた。
交流を前提とした発電機と電動機がエコシステムを生み、より多くの交流機器が手頃になった。
応用できること
技術が物理に制約されているとき、ボトルネックを取り除く設計が勝つ。そして勝つ設計とは、制約の中で最適化するものではなく、制約そのものを変えるものである。
その後
交流は世界中で電気を発電・配電する方法となった。直流は主に機器内部で生き残った。単一の発電所が地域の都市に電力を供給できるようにし、標準を定着させたのは発電機ではなく変圧器だった。
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出典
- PBS: Tesla - Master of Lightning: War of the Currents PBS · pbs.org
- The War of the Currents: AC vs. DC Power U.S. Department of Energy · energy.gov ·