直流給電で15％の電力削減、米国データセンターで実証：省エネ機器

NEDOとNTTファシリティーズは、米国テキサス州のテキサス大学オースチン校と共同で、データセンターの省エネ化を実現するための高電圧直流（HVDC）給電システムを導入。実証試験を開始した。

[三島一孝，スマートジャパン]

　クラウドコンピューティングなどの活用が拡大する中、データセンターは高機能化とともに電力消費量の増加が進んでいる。データセンターの電力消費量は、現在では全電力量の1〜2％程度を占めるともいわれているが、さらにIoT（Internet of Things）の発展により、データセンターの増加は加速すると見られている。これらの背景から、データセンターの省エネ化は世界的な課題となっている。

　NEDOでは、データセンターの省エネ化を図る手法として、高電圧直流（HVDC）給電システムについての研究プロジェクト「グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト」（2008〜2012年度）を実施。これにより、日本国内でのHVDCの商用化、導入を推進してきた。

　直流給電システムとは、外部から供給された電力を内部のICT機器に給電する過程で行われる、交流―直流、直流―交流の電力変換段数を減らすことで、データセンター全体の電源変換効率を向上させる給電システムのことだ。

HVDC給電システムを海外展開

　今回の新たなプロジェクトではこのHVDC給電システムによるデータセンターの省エネ化を海外で展開する。2015年8月11日に、米国テキサス州政府との間で、HVDC給電システムの普及に向けた協力を進めていくことに合意し、基本協定書（MOU）を締結。このMOUに基づき、NEDOとNTTファシリティーズは、テキサス大学オースチン校と共同で、同校内の先端コンピュータセンターにHVDC給電システムを導入し、実証実験を開始した。

　今回の実証システムは、500kW級の大容量HVDC電源装置（整流装置および分電盤）、リチウムイオン電池、HVDCに対応したサーバ、空調設備と照明機器、太陽光発電システムで構成される（図1）。

図1　テキサス大学オースチン校における省エネ実証システム概要図　出典：NEDO

　省エネ実証システムの効率性の評価に当たっては、DPPE（Datacenter Performance Per Energy）を用いる。DPPEはグリーンIT推進協議会が推進しているデータセンター全体のエネルギー効率を表す新しい指標で、DPPEを用いることで、ICT機器も含めたデータセンター全体の効率性を客観的に評価できる。これにより、既存の交流給電システムと比較することで、新規導入システムの優位性を定量的に把握できる。

　さらに、このHVDC給電システムと、太陽光発電システムとを連系させることにより、太陽光発電の発電電力量に応じてHVDC整流装置の運転台数を制御し、その結果、HVDC給電システムの最適化を図る取り組みなども行う（図2）。

図2　HVDC給電システム（左）と太陽光発電システム（右）出典：NEDO

　今回の実証では、従来比15％の省エネ化を目標とする。今後はこの実証結果をベースに、海外の他地域におけるHVDC給電システムの普及促進に取り組んでいく。