为何直流供电现在备受关注？

　　近来，数据中心、家庭、办公室、工厂及店铺等导入直流供电系统的行动正在加快。在2009年10月6～10日于千叶县幕张MESSE国际会展中心举行的日本国内最大的电子及IT相关展会“CEATEC JAPAN 2009”上，松下、TDK及夏普纷纷展出了以直流方式而非原来的交流方式向家庭内供电的“直流供电房”（图1）。另外，数据中心还在推进向IT设备进行电压高达400V左右的直流供电。
　　重要原因之一是直流供电可成为减排二氧化碳非常有效的手段。尤其在IT设备行业，二氧化碳减排是亟需解决的课题。这是因为，以数据中心等为首，福禄克IT设备的耗电量正在迅速增加。有预测称，全球IT设备耗电量2025年将增至2006年的9.4倍，占到全球总发电量的15％，日本到2025年也将增至2006年的5.2倍，占到日本总发电量的20％（图2）。
　　为耗电量如此庞大的IT设备供电时，通过将目前的交流供电系统换成直流供电系统，便有望将耗电量减少10～20％左右。目前的数据中心为了防止电力瞬间下降、即瞬降（或瞬停），大多都设有具备蓄电装置的不间断电源（UPS：uninterruptiblepower supply）。因此，来自电网的交流电会先经AC-DC转为直流电进入蓄电装置，然后再经DC-AC转为交流电提供给服务器等设备。接着，在服务器内部，又会把交流电再进行一次AC-DC转换，变成直流电后提供给设备使用。
　　也就是说，从电网输出的电力要进行多达3次的交流与直流间的转换。因此，即使每次转换的效率都达到了90％，3次转换后仍然会损失掉约27％的电力。如果将这一过程改为直流供电，利用转换效率为90％的AC-DC逆变器在电网输出电力时统一转换后再供设备使用，便可大幅减少转换损失（図3）。这样，便可降低耗电量，有助于减排二氧化碳。
        从设备角度看，直流供电是必然的
　　实际上，用直流电工作的设备并非只有IT设备。我们身边的大部分设备都是通过直流电来工作的。电视及便携终端等数字产品在AC适配器或设备内部将交流电转换成直流电。另外，空调及洗衣机等配备变频器的设备先将交流电暂时转换为直流电，然后再转换成高频交流电。比如，空调在设备内部转换为280V左右的直流电，使用AC适配器的小型液晶电视则转换成24V直流电。
　　因此，设备开发人员大多以直流方式进行电路设计。而且，各个行业也规定有标准的直流供电总线电压。可以说，汽车就是身边最直接的例子。乘用车将12V直流电作为总线电压使用，而巴士及卡车等则将24V直流电作为总线电压。此外，产业设备使用的是24V直流电，通信设备使用的是48V直流电、铁路相关fluke设备使用的是110V直流电，军用设备使用28V及270V直流电。最近，通过USB端子等提供5V直流电的趋势正在以便携设备为中心不断扩大。
　　在用于起动白炽灯及产业用大型马达的发电量较多的时代，也许交流供电系统最为合适，但现在已经到了身边到处都是电气化产品的时代，因此最好逐渐换成根据设备情况而非发电情况来供电的系统。不过，在电力基础设施已经完善的国家及地区，难以从发电一方便改为以直流方式供电。从目前来看，最为适当的做法是以住宅及建筑物为单位，将交流电统一转换成直流电后进行利用。