电对于数据中心设备来讲，就像汽油对汽车一样，汽车没有油就无法开动，数据中心没有电就无法运转，所以电对于数据中心设备来说是最重要的。学过电工基础的都知道，电主要分为交流电、直流电以及高压直流电。交流供电是电网供电最普遍的方式，但是这种供电方式却不是高效的。由于交流电在每个时刻它的相位和大小都在变化，这样交流电就可以实现变压，而直流是不能变压的，交流电在传输时可以升压，使得在传输中损耗减小。通过变压又可能有多种电压的输出，比如：24V、48V、220V等，供各种设备使用，这样就使得交流电成为电网中最为普遍的方式，不过对于数据中心则不然，为了节省资源，就要综合考虑用哪种供电方式。
首先来说交流供电。交流配电仍然是数据中心供电的主流方式，但是交流电并不是最高效的供电方式。在一百多年前发明电的时候，当然不会考虑效率的问题，当时解决了有无的问题就已经相当了不起了。现在来看，交流电本身使用效率并不高，但是经过这一百多年的进步，交流供电已经成为最为主流的方式，一直压制着其它方式的进步，绝大部分的数据中心设备也是要求交流输入。交流电输入简单，直接拔插电源线即可，容易操作。不仅在数据中心里，平时在家里绝大部分的电器也都是采用的交流供电，可以说交流电的使用已经深入人心，这个也影响到了数据中心领域。所以一直以来，数据中心设备都强制要求支持交流输入，但是对其它方式则不做硬性要求，这也使得数据中心里能够支持其它方式供电的设备很少。
其次是直流供电。交流电损耗要大些，而直流供电正好相反，直流的损耗要小，而且直流供电只要两根线就可以实现传输。不过直流的电压相位不会发生变化，在传输小信号时容易受到外界的干扰。但是直流供电的方式相比交流供电，可以节省约15%~30%的能耗，这对于能耗大户数据中心来说，是不能拒绝的。数据中心能耗问题已经严重制约着数据中心的高速发展，高额的用电费用已经成为挡在数据中心面前的拦路虎。如今的数据中心同质化竞争非常激烈，若是能在用电上有很大节省，将可以大大提升竞争力，所以现在数据中心开始出现了一些直流供电的机房。要支持直流供电，需要所有的设备都是直流电源，相比交流电源，直流电源的制造成本就要高些。而且电网都是交流电，要增加隔外的转换设备，这些转换设备的价格也不菲。这时就要算笔账了，是直接使用交流供电，忍受它的浪费，还是增加变电设备，采购支持直流输入的设备，使用直流供电，这个一直是困扰数据中心多年的问题。实际情况是，直流供电效率高已经成为共识，但是真正去建设直流机房的并不多，数据中心绝大部分机房目前还是采用的交流供电。直流供电虽然供电效率高，但是平时不易维护，不像交流电源线那样，直接拔插线就可以。直流输入都是通过接线柱连接，需要具备一些用电知识的人才能操作。直流供电还有对设备的接地要求比较高，接地不好的设备如果采用直流供电，容易出现漏电现象，有时甚至会击穿设备，造成设备故障，所以直流供电和交流供电相比，交流电更安全些。正是有这些要注意的地方，直流供电方式在数据中心里一直没能火热起来，只是星星点点有些应用，但没有普及。
再次是高压直流。我们都知道直流供电都是48V输入，而高压直流采用的是240V、280V、336V这样的高压输入的。高压直流是指方向和时间不作周期性变化的高压电流，但电流大小可能不固定，而产生波形，又称恒定电流。这种供电方式实际上很早就有了，只不过一直没有受人关注而已，也很少有应用。正是在数据中心遇到能耗问题时，有人才想到了高压直流。因此若采用直流供电，需要对现有的几乎所有设备都进行更换，还要增加变电装备，这些投入都是数据中心无法承受的，但是能耗问题不解决，数据中心运营成本越来越高，又制约了数据中心的发展，在这样的背景下，有人建议引入高压直流供电。高压直流具有稳定，高效，节约成本的特点，几乎是结合了交流和直流供电两者的优点，所以当有人提出数据中心应该采用高压直流的供电方式时，得到了广泛响应。现在问题来了，现在的数据中心设备能支持高压直流吗?绝大部分的数据中心设备只是支持交流供电，电压是220V，当增加到240V甚至336V时，设备还能运转吗?经过了解，对于这种电压幅度，很多数据中心设备都是有设计冗余的，也就是绝大部分的设备天然就可以支持240V的高压直流，有的甚至直接可以支持到280V，但是要支持到336V就需要更换特定的电源了。原有的数据中心设备电源支持高压直流，可能有些按规测试，供电使用问题不大，这样如果采用高压直流的供电，不仅可以保护现有设备的投资，还能解决数据中心能耗问题，目前来看是数据中心能耗问题最佳的，也是唯一的解决方案。不过高压直流的推广也面临着不小的阻力，比如：高压直流的国家级标准还暂未出台，国家级标准的缺失影响该技术在部分行业的推广使用;数据中心设备厂家普遍对高压直流处于观望态度，暂时不愿意承诺提供设备的维保等服务，还有就是数据中心具有高压直流维护经验的维护技术人员不多，不便于后期维护，这些问题都需要慢慢来解决。
以上介绍了数据中心的供电方式，不难看出，交流供电是目前最为主流的方式，直流供电适用于一些环境要求比较高的数据中心，应用面不广，而高压直流才是未来。
作者：何妍
来源：51CTO