よく聞く話として電気は貯めておけない。また、使っている電気と発電している電気の量は同じ(同時同量)だとも。最初に記しますが、私は電気の専門家でもないので、これから書くことは素人考え程度に読んでいただきたい。当然正しいとも限りません。
昔、大学教授(文系)が、某会社の社員に何気なく問うた質問、それがタイトルにある「余った電気は何処へ行くの?」だった。
居並ぶ者たちは口々に電気は余らない、同時同量だと言うが先生は納得できないといった感じだった。実はこうした素朴な疑問に、なるほどと思ってもらえる回答をすることはとても難しいことが多い。
前置きが長くなった。それから何十年後にドラパパ的になんとなく納得できた理解を書いてみます。あくまでドラパパ的な納得であることを重ねて付しておきます。
先生の問いも素直に聴きなおすと、疑問もなんかわかるような気もしたのです。
同時同量と言ったとて、私が目の前にある扇風機のスイッチをオンにしてりオフにしたりは瞬時の話です。今まで扇風機を回していた電気はオフにした時何処に行くのだろうと。電力会社が私のオン・オフをみて発電を調整しているとは思えないからです。
こちらは昔々さんざんお世話になったマブチモーターの画像、遊んだな~
どう説明するか迷っていて思いついたのがこのモーター。発電所だと思ってください。
赤と青の線に電池を挟めば軸が回転します。
そう、発電所の発電機も基本的にはこれと同じ。ただ、使い方が逆で、軸を水や水蒸気の力で回すと赤と青の線に電気が発生するということになる訳です。この先に電球をつけて軸を回すことができれば点灯するはずです。ただ、安定的な明かりとするには、軸を安定的に回してあげなければなりません。また、電球が沢山になれば回す力もより必要になってきます。
それがいわゆる周波数にも関係してきます。ちょっとだけ横道にそれますが、日本が東西で50ヘルツと60ヘルツに分かれているのはご存知のとおりですが、理由としては東西の電力会社の最初の発電機の輸入先の違いから生まれたからというのは有名な話です。これは、いまだに統一できていない難題でもあります。
これからは思考実験です。
先に扇風機のオン・オフについて書きましたが、それが大きな大きな工場だったらどうでしょうか。何らかの事故で電気はきているものの機械が一斉に止まったとしたら・。それこそ余った電気はどこに行くのと聞きたくなってしまいます。
実際には様々な制御が効いて大事故にはならないと思われますが、もし何も制御されなかったとしたら・・・急に大きな負荷(工場の機械)がなくなった発電機は、50或いは60回転を超えて超えて回転してしまうことになるでしょう。
そう、ドラパパ的な疑問への回答は
最終的には発電機の回転数に姿を変えてしまう となります。
たぶん正確には違うのかもしれませんし、そもそも「余る」という概念が違うのかもしれません。が、私はこう考えることでもやもやが晴れました。
では、そもそも「電気とは何か」。これもこれまでにストンとわかった!!となる答えに出会ったことがありません。目に見えない事象だからピンとこないのでしょうね。
こちらは電力中央研究所のHPにあったものですが、同時同量や周波数の安定についてわかりやすくまとめてありました。動画もあり一見の価値ありかと思います。