在家庭、辦公室、工廠及店鋪等處，對電子設備供電的供電系統自大約100年以前就是交流（AC）供電系統的一統天下。不過，這種情況正不斷發生變化。這是因為，直流（DC）供電系統的開發工作正以迅猛的腳步取得進展。目前已經有部分數據中心開始導入直流供電系統。

采用直流供電減少20％耗電量

　　為什么近年來直流供電的開發開始加速？其背景是人們對地球變溫等環境問題的意識提高，另外，服務器、存儲器及路由器之類IT設備的耗電量迅速增加。如果從現行的交流供電改為直流供電，則通過改變供電系統的構成可降低約20％的耗電量。

　　例如在數據中心，電源瞬斷對策必需采用不間斷電源裝置（UPS）。因此，以往從商用電源到IT設備內需要3次AC-DC轉換，每次轉換都會產生10％左右的損失（圖1）。

 
圖1：減少轉換損失，提高效率目前，在數據中心利用UPS向服務器供電的例子相當多（a）。這種情況下，來自系統的電力要進行3次AC-DC轉換，因此轉換損失較大。而如果直流供電成為現實，由于AC-DC轉換進行1次即可，因此損耗將大幅減小（b）。

如果將其改為直流供電系統，則一旦將商用電流轉換為直流電之后，便可直接供給IT設備。也就是說，AC-DC轉換的次數變成1次，損失將大幅減少。當然，DC-DC轉換仍需進行數次，但這在交流供電系統中也是一樣的。因此，由于AC-DC轉換的減少，便可相應地降低耗電量。

　　直流供電開發加速的理由另外還有一個。這就是太陽能發電正迅速普及。如果太陽能發電的導入取得更大進展，那么，希望將所發的直流電直接用于家庭及企業的需求也將提高。

　　如果導入直流供電系統，則可消除隨AC-DC轉換而產生的浪費。今后，太陽能發電所產生的直流電，將直接供給到家庭及企業使用的電子設備中。太陽能發電所產生的電力將得到有效利用。

實用化還存在難題

　　雖然直流供電的開發取得迅猛進展，但在導入方面還存在不少難題。最大的難題，在于電壓的設定以及確保安全性。

　　如果電壓低，則供電時的電阻損耗增大。如果為了減少電阻損耗而加粗電纜，則布線時的作業效率會降低。所以需要提高電壓。然而提高了電壓之后，又不得不面對電弧放電及觸電之類的安全性問題。

　　目前，額定電壓、最小/最大電壓、連接器形狀及安全性能指標等方面，日本自不必說，全球性標準規格也尚未確定。首先，各市場領域要求制定出最佳的電壓值及安全性能指標等標準規格。例如在數據中心，目前48V直流供電系統的導入已經開始，但運營商表示出了未來將電壓值提高到300～400V的意愿。

　　在此背景下，日本NTT集團有可能在數據中心用直流供電系統的性能指標制定方面，對國內外發揮較大影響力。這是因為，該公司已宣布，將致力于電壓提高到約400V的直流供電系統的開發及標準化，力爭在2010年度之前開始導入。實際上，日本NTT設施（NTT Facilities）已開發出支持400V直流的插排及電源插頭（圖2）。另外，日本NTT Data Intellilink開發出了支持380V的直流供電系統，并開始進行實證實驗。

 
圖2：支持400V直流的電源插座由日本NTT設施與富士通元件（Fujitsu Component）聯手開發。插排的10個插口分別配備斷路器。外形尺寸為約83mm×80mm×1752mm。電源插頭帶有4個插腳，借此實現了安全開關。

家用直流供電系統方面，電壓值的設定也是一個大難題。目前，如果在60V電壓以下，國際上沒有安全方面的規定。因此，首先采用12～48V電壓較為穩妥。然而，在這樣低的電壓值下，向占家庭內耗電量約4成的空調及冰箱供電是不現實的。這是因為各設備的耗電量都相當大。例如，如果想以48V電壓向額定2kW的空調供電，那么電流將超過40A。這樣一來，布線電纜會變得過于粗大。

　　因此，今后將面向占家庭內耗電量的16％、且設備自身耗電量較低的照明器具，首先以12～48V電壓進行直流供電。事實上，松下電工正在開發可以直流及交流兩種方式供電的配電盤（圖3）。直流電還可用于LED照明等領域。（記者：山下 勝己）

 
圖3：既支持交流、又支持直流的配電盤松下電工正在進行開發。計劃2010年投產。該公司稱之為“混合布線器具系統”。