直流給電
家庭においても直流給電が求められる可能性がある。近い将来、各家庭においても太陽電池や燃料電池、都市ガスによるコジェネレーション発電システムが導入されるようになると、直流と交流間のエネルギー変換による無駄が目立つようになると考えられる。現在試験的に導入されているような自宅で発電された直流をパワーコンディショナと呼ばれる系統電力に電圧や位相を合わせる装置によって一度、交流へ変換してから、家庭内の各部屋へ供給する方式のままでは、蓄電池への充放電のために交流と直流の変換損失が生じてしまい、大きな無駄がある。
家庭内の電気製品をすべて直流給電によって賄えるようにすれば、各電気製品での交流 - 直流変換の回路が省けてコストや容積、故障を減らせ、系統電力からの1ヶ所の直流 - 交流変換装置の変換効率を高めるだけでエネルギー損失を大きく減らせる。変換時の放熱が減れば、夏場の空調にかかる損失も減らすことができる。
Green Plug社は、住宅内の壁面に埋め込むことで4 - 24V程度の直流電源を供給する共通ACアダプタを提案している。PFCを含む交流 - 直流変換回路で系統電力からの交流を24Vの直流へ変換して、4組程の出力端子に向けた4 - 24V程度の可変電圧の直流電源を供給する。1組の出力は正電位端子、接地電位端子、シリアル通信端子の3端子からなり、出力電圧は電子機器と通信して共通ACアダプタ内部の直流 - 直流変換回路を制御することで調整される。
すでに一部のデータセンターで開始された直流給電の48Vという電源電圧が、今後そのまま標準化される見込みは薄い。低い電圧による電流の増大は抵抗損失による消費電力の増大を招き、抵抗を低くするためには配線を太くする必要があるためである。NTTファシリティーズ、NTT環境エネルギー研究所、NTTデータ、日立製作所、グリーンIT推進協議会、米Climate Savers Computing Initiative、The Green Grid、米Dell、米IBM、米インテル、米Google、米HPといった企業や団体が電圧を300 - 400Vに高めたHVDC (high voltage direct current) 直流給電システムの開発や標準化に向けた話し合いを始めている。360V・380V・400Vといった異なる電圧を推す企業や団体があり、標準化は進んでいない。
給電の電圧がある程度高くないと電流が増して抵抗損失によるエネルギーロスが大きくなる。また電流を増やすために給電用の電線を太くしなければならない。給電電圧が高いとアーク放電が生じやすくなるが、直流では一度生じたアークは消えにくいため火事の原因となる危険が高まる。交流では直流と異なり周期的に0Vの電位があるためアークは切れやすいが、直流では常に一定電圧がかかるので一度流れ出したら他の条件が変わらない限りアークは切れない。また給電電圧が高いと感電時の危険も高まる。
2009年現在、データセンターでの給電電圧は国際的にも48Vであるが300 - 400Vにする考えもある。NTTデータでは360Vと380Vでの実証実験を開始する。家庭での給電電圧は国際的な規制のない60V以下の電圧であれば当初問題とはならず、48Vか24Vで開始されるかも知れないが、消費電力の大きなエアコンや加熱調理機器には数十Aの大きな電流を扱うことになり、太い電線の問題や感電時や短絡時の安全性の確保が難しい。パナソニック電工ではLED照明などの低消費電力向けの48Vの直流配電と従来の交流配電をハイブリッドにした給電盤を2010年には実用化する計画である。