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テクノロジー

進むITの省エネ。切り札は高圧直流給電? 62

ストーリー by hylom
しかし配線の一新はハードルが高い 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

先日開催されたCEATEC JAPAN 2012にて、高圧直流給電(HVDC)を採用した電源システムがグリーンITアワード2012の最高賞である経済産業大臣賞を受賞した(プレスリリース)。

講評として審査委員長の荒川靖彦氏は「省電力のニーズが高まる中で、ますます使用電力の削減が求められるデータセンターやサーバー等のIT機器に関する業績を高く評価した」と述べている。

これはさくらインターネット石狩データセンタで外気冷房などの他に省エネシステムとして試験導入されているもので、(Internet Watchによるレポート)、従来のデータセンタの電源に比べ、およそ10%~30%程度、電源効率を向上しているらしい。こう言った特性から今回受賞した各社に限らず、HVDCは世界中のIT各社が協議会を作るなどして研究を重ねている。

一方、家庭でもDCの方が都合が良いケースも増えている。IT機器はその簡便さと普及度からUSBによるDCによって動作する機器が溢れてきている。コンセントを占有するアダプタがどうにかできるだけでもDC給電を望む人は多いだろう。直流給電のインターフェイス仕様が承認される直流コンセントバーが販売されるなど、様々なところで動きがある一方、高圧の世界では400VDCと、380VDCと大まかに2種類規格が存在するなど方式が固まっていないほか、直流は交流に比べて感電の安全確保が難しく、確保しようとすると装置が大型化する等という問題が度々指摘されており、なかなか普及しない

しかし、太陽光発電など直流発電が増加する中、UPSを挟んで何度もAC/DC変換を繰り返す効率の悪さを家庭でも無視出来なくなりつつある。震災を契機に大規模の直流送電網を整備するべきと言う提言もある。またEUが主導したエネルギー規制EuP規制等は今後さらに厳しくなっていくと考えられており、機は熟したのかもしれない。今度こそ、普及期に入るだろうか。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 8時21分 (#2251935)

    してそうですね。

  • 「DCだったら750V以上だろ」と思った重電屋です。

  • 外部の動力で発電機を回して発電する場合、交流発電機の方が構造がずっと簡単で堅牢、という理由もあるんですよね。
    そういう理由もあって火力、水力、原子力、風力のいずれにしても大元の発電機が交流だったわけですが、タレコミにあるような太陽電池やMHD発電機、あるいは将来「宇宙で発電してマイクロウェーブ/レーザー伝送で地上に送電」というようなのが実用化すれば、直流送電網の普及もあるかもしれませんね。

  • 電気をもらう側でこういった効率改善はジャンジャンバリバリ出来るけど
    大本の作ってるところや送電の部分の改善はなかなか進まないんだろうな。

    # まぁ本当に効率化して電力の消費量が10%削減されたら、電力会社の収入が10%減るってことだしな~

    • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 11時02分 (#2252042)

      直流が大規模な変圧に向かないだけ
      交流は変圧器で降圧できるけど、直流の場合、抵抗器で電圧を下げるかスイッチング素子を使ってパルス電流にして平滑するか、だから
      大規模な変圧をやるなら、一回交流に変換して変圧また直流に変換ってやり方になる。
      高電圧で送電したほうが損失が少なくなるから。送電する場合変圧しやすい交流が基本有利

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    • by Anonymous Coward

      大本側の直流送電とかも何度も話題には上ってますよ。
      こんなの [nii.ac.jp]とか。

    • プロパンガスの代わりに窒素ボンベが並んでるとこを想像しちゃいましたが
      超伝導送電の話じゃないんですね。

      エネルギーのロスは高圧部分と末端で言うとやっぱ末端の方が大きいんでしょうか。

      # 送電ロスは電力会社にとって損失でしかないので改善できればコストが減るんじゃ?

  • by nomnom (26419) on 2012年10月16日 11時30分 (#2252062) 日記

    サーバに直流電源を使うのは、Google が自社サーバ構成を公開した時のこの話題を思い出しました。

    Googleのサーバは12Vバッテリを搭載 [srad.jp]
    グーグル、自社設計のサーバを初公開--データセンターに見る効率化へのこだわり [cnet.com] (上記ストーリーからリンクされている cnet.com 元記事の日本語訳)

    高圧直流給電 (HVDC) は、この Google のノウハウとは別に発展してきた技術なのでしょうか?

  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 7時03分 (#2251917)

    100VのAC電源直結で動くCPUとかメモリとか開発するというのはどうか?

    • by Anonymous Coward

      なんでインテルがガラパゴス電圧に合わせてCPUを開発してやらなきゃならんの。
      マジな話電圧を200Vにしたらそれだけでロスがかなり減って省エネになるんじゃね。

      • by shesee (27226) on 2012年10月16日 8時39分 (#2251941) 日記
        アンペアブレーカーまで単相200V来てますよ。たいていは。片系だけ使って、コンセントまで200Vきてないのは屋内配電だけの問題です。
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      • by Anonymous Coward

        なんで日本の話なのにエクアドルの諸島が関係あるの?

      • by Anonymous Coward

        んなアホな
        CPUの印加電圧なんて1V~2V、これで100W位食ってるんだから。
        200Vなんかにすると、消費電力は電圧の二乗に比例するとして、2~3MWぐらい食うことになるぞ。
        上は極端だけどさ、そんな電圧を印加したら今の微細化したトランジスタでは、電流を遮断できないからロジックが組めない。

        • by shesee (27226) on 2012年10月16日 13時21分 (#2252187) 日記
          どうせ12V給電してVRM でVCC作ってるけど、CPUで4/8pin GPU で最大8+6pinも電源コネクタも使うので、電圧高くすれば2pinで済むんじゃねって話かと。ショートした時えらいことになりそうだ。
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  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 7時38分 (#2251923)

    直流コンセントの形状はもうUSBと一緒でいいんじゃね

    • by pongchang (31613) on 2012年10月16日 11時20分 (#2252051) 日記
      電球の口金の事を考えれば、LED電球時代、USB電球で良いとおもう。
      しかし、情報端末に繋ぐんだったら、やっぱりFireWire(死語)いつまで待ってもPLC(死語)は来ないし。
      親コメント
    • by Anonymous Coward

      上下わからなくて、とりあえず一回は入れ間違いするあの形状のどこがいいんだ?

      • by Anonymous Coward

        現時点で機器側がかなり充実してるところ、かな。
        シェアって正義だよね。

      • by Anonymous Coward

        0.5回じゃないなら必ずひっくり返してから挿せば良いのでは

        • by taka2 (14791) on 2012年10月16日 9時52分 (#2251994) ホームページ 日記

          > 必ずひっくり返してから挿せば良いのでは

          元コメとは別の者ですが、元コメはたぶん

          > とりあえず一回

          ってのがポイントですよ。
          私も「挿そうとしても挿せない」→「逆向きにしても挿せない」→「もう一度逆向き(最初と同じ向き)で挿せた!」なんてことがよくあります。

          まあ、最初に逆からスタートすれば試行回数が一回は減ることが期待できますけど、マーフィーの法則的には逆に一回増えることになりそうだ。

          #USBのAコネクタもよく間違えるけど、それよりもマイクロUSBのBコネクタの方が試行回数は多いです。

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            Aコネクタだと、悪魔のしっぽマークを見ながら「入る」と念じれば、一発で入りますよ。
            まぁ、あたりが暗いとか、老眼でぇ、とかだとやっぱり間違えますけど。

            • by Anonymous Coward

              あのマーク、逆についてることありますよね?

              • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 13時19分 (#2252185)

                そんな規格外ケーブルは窓から投げ捨てずに分解してリサイクルへ

                親コメント
      • by Anonymous Coward

        USB PDでは逆流対応してんだから、USB-Bメスの方を直流コンセントにすれば良いんですよ
        パソコンを繋ぐ事を考えてもコンセントの方が周辺機器になってるのが良いですし

    • by Anonymous Coward

      なら、名称はUPBだな。
      Universal Power Bus

  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 8時34分 (#2251938)

    仮にHVDCが全面的に採用されるとなった場合

    ・既存の送電設備をある程度流用出来るの?それとも1から作り直し?
    ・↑にも関係するけど既存のAC送電との切り替えタイミングはどうすればいいの?
    ・家庭内の電気製品は今のがそのまま使える?どの程度買い換える必要がある??
    ・発電所の差によるオーディオの音への影響は今までと同じ?50or60Hzの電源ノイズは減りそうだけど・・・

    • by saitoh (10803) on 2012年10月16日 15時12分 (#2252333)
      効率から考えて、400or380VDCなんてのは長距離送電には向きません。HVDCを導入するにしても、柱上変圧器以降、今の200V交流のところ以降を置き換えるだけでしょうではないかなぁ。保安設備が交流と直流では違うので、HVDC用に新しく線を引くのではないでしょうか。あるひ今の交流200/100Vの電線に直流が流れ出すってことはないと信じたい。 っていうか、家庭への給電を直流にするってのはタレコミで言ってることでリンク先はデータセンターの話ですよね。

      IT屋さんのいう HVDCは、おそらくデータセンターなど建物には従来通りの6600V交流を引き込んで、中の配電を400Vあたりの直流にするという、電力会社とは関係なく需要家側で勝手にやれる世界を考えているのではないかと。

      同じHVDCでも、電力屋サンがつかうときには発電所から何10km何100kmもを数10万Vの直流で送るって話らしい。

      家庭に直流送電する時代になったら、ほぼすべての家電機器は買い換えでしょう。 白熱電球は直流でも点きますが、100V交流用電灯に400V直流を喰わせたら一瞬で燃え尽きると思う。あと、インバーターでの変換での高周波ノイズが乗るようになるので、ピュアオーディオ界はネタが増えて大喜びにだと思います。

      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 8時55分 (#2251952)

    コンセントがどうのこうの〜というより
    機器側でACでもDCでもどっちでもいけるようにしておけばいいんじゃないですか?
    規格とか難しいこと消費者に押しつけるより、そういうのは事前に技術者が解決しちゃって下さい。

    • by Anonymous Coward

      直流の規格が策定されないことにはAC/DCの双方対応というのは難しいのでは。
      DC-DCコンバータを複数つけるとコストが上がってしまいますが
      最終的に無駄になるのに価格に転嫁できるかというとそれも難しいでしょうし。

    • by Anonymous Coward

      交直両対応となると、直流に対応する分のコストは商品価格に反映されるわけだが。
      せいぜいDC-DCアダプタを付属するだけだとしても、その分の値上がりを容認できる?

      • 今時のスイッチング電源は、交流な入力を一番最初に整流回路で直流に変換 [nipron.co.jp]していますので、直流でも入力電圧が同じ100Vなら、そのまま問題なく動作したりしますよ。

        動作保証に関するコストはおいといて、基本的に部品価格レベルではコスト上昇はありません。

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          ところがな、ブリッジ整流回路はダイオード4本で直流にする設計だから、
          入力側に直流100Vを印加してしまうと、特定のダイオード2本だけに電流が集中して劣化が激しくなってしまうのじゃ。
          それに、直流100Vでは整流しても交流100Vの実効値ピーク電圧である141Vまでは持っていけぬ。
          もちろん、ダイオードによる電圧ドロップが0.6Vx2で1Vぐらいあるじゃろうから140V程度であろうが、その分電圧が落ちて、
          回路の動作モードがACインプットとは違うものになることは意識しておいたほうがいいぞよ。

        • by Anonymous Coward

          でもそれじゃ。動くってだけで、効率は大して上がらないんじゃないの。
          どの道整流回路にも電流が流れる上に、その回路だと直流でもトランスに掛けるために一度交流化されるわけだから。
          効率を上げるには交流と直流で回路を切り替えないと無理。

    • by Anonymous Coward

      "機器側"が電化製品のことを指し示しているなら、そもそもFRESH HVDC®なにがしは建屋内(コンシューマなら宅内)設備についての設備なので、オフトピですね(´・ω・`) < それが"どうのこうの~"の意図かもしれんですが。

      で、オフトピにのっかると、AC/DC両対応にするってことは、少なくともAC用とDC用の口が必要なわけでコスト効率の悪化につながるので普及はむずかしそうです。(つか、そのためのadaptorじゃんと逆ツッコミされそう。。。)

      # ちなみに、この人たち [acdc.com]の話題ではない

  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 10時15分 (#2252008)

    USBの5V給電にしても最適とは限らない。3Vや12V、30Vではなぜ駄目なのだろうか。

    そもそもAC周波数50-60Hzの統一すらままならないこの国で、一度決めた規格をひっくり返すのは至難。

  • by Anonymous Coward on 2012年10月16日 12時54分 (#2252146)
    電圧の話しはよく聞くけど、アース(接地)については何も出てないね。 迷走電流とか対人接地とか大丈夫なんかね
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アレゲはアレゲ以上のなにものでもなさげ -- アレゲ研究家

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