直流給電（direct current power distribution）は、IT分野における電力供給の革新技術として注目されています。
本記事では、直流給電の基本概念、利点、そしてデータセンターにおける実用化について詳しく解説します。
この技術は、効率的な電力供給とコスト削減の観点から、今後ますます重要な役割を果たすことでしょう。
直流給電の基本概念
1. 直流給電とは
直流給電は、電気機器に外部からの電力を直流電流で供給する方式です。
特にコンピュータやネットワーク機器に対して使用され、交流電流を用いる場合よりも変換ロスが少ないため、データセンターでの導入が進んでいます。
2. 電力送配電システム
発電所から需要家までの電力送配電システムは、交流電流（AC：Alternating Current）を用いて行われていますが、電気機械のほとんどは一定の電流が流れる直流電流（DC：Direct Current）で動作します。
このため、ACからDCへの変換が必要となりますが、これがエネルギー損失を引き起こします。
データセンターにおける直流給電
1. 無停電電源装置（UPS）の役割
データセンターでは、停電や電圧変動などのトラブルを防ぐために無停電電源装置（UPS：Uninterruptible Power Supply）が導入されています。
UPSは外部からの交流電流を直流に変換してバッテリーに充電し、必要に応じて再度ACに変換して機器に供給します。
しかし、この過程には電力のロスが伴います。
2. 電力変換の効率性
UPSから供給された電力は、再度AC-DC変換が行われ、機器内部でDC-DC変換を行うため、合計で三回以上の変換が発生します。
この多重変換により、大きな電力損失が生じ、設備の発熱に伴う冷却コストも増加します。
直流給電の利点
1. 変換回数の削減
直流給電を導入することで、電力網から施設に供給される際に一度だけ直流に変換し、その後は施設内で直流配電を行います。
これにより、何度も行われる交直変換を排除し、電力損失を大幅に減少させることができます。
2. 冷却コストの軽減
直流配電により発熱が少なくなるため、冷却設備のコストを削減できます。
特にデータセンターのような大規模な施設では、このコスト削減が重要な要素となります。
直流給電の実用化と未来
1. 低電圧と高電圧の選択肢
実用化が進んでいるのは、48Vの比較的低電圧の供給方式ですが、電気配線による抵抗損失が大きくなるため、高電圧直流給電（HVDC：High Voltage Direct Current）が注目されています。
300V以上の高電圧での供給方式が開発され、より効率的な電力供給が可能となります。
2. 直流給電の将来
今後、直流給電はデータセンターやその他の施設での標準的な電力供給方式として普及する可能性があります。
新しい設備や機器が直流給電に対応することで、エネルギー効率の向上が期待されます。
まとめ
直流給電（direct current power distribution）は、IT業界における電力供給の新たなスタンダードとなる可能性を秘めています。
効率的な電力変換や冷却コストの削減に貢献し、データセンターなどの施設において重要な役割を果たすでしょう。
直流給電の導入は、今後のエネルギー効率向上に寄与することが期待されます。