數據中心消耗了大量能源且能源消耗仍在持續增長，這引起了運營商和市政決策者的關注。低效率的UPS系統本身會消耗掉10%或更多的輸入電能，造成電能浪費。在提高能源效率的壓力下，數據中心供配電技術涌現出高壓直流與飛輪UPS兩個發展方向。下面我們就來看看具體情況：

在這之前，我們首先要搞清楚UPS拓撲結構。UPS系統本身的設計結構會嚴重影響其有效性，所以在設計上，某些UPS本身就會比其他UPS的效率高。現今用于關鍵任務設施的拓撲結構主要有兩種—并聯在線式（也稱在線互動式）及雙轉換式。

傳統UPS雙轉換消耗大量電源

傳統UPS多采用雙轉換系統。雙轉換UPS系統使負載完全隔離于未經處理的市電。在正常的運行條件下他們將未經處理的市電轉換兩次，所以他們才得名“雙轉換”—即從交流電轉成直流電，然后將直流電轉換成處理良好的交流信號。正常運行狀態下，即使市電沒有電力干擾，雙轉換UPS系統也會一直給負載提供處理過的交流信號。

使用雙轉換UPS，電源要從交流整流到直流，再從直流逆變到交流，才能確保輸出端完整的正弦波及頻率保護功能，以及保護負載免受七種電力干擾的影響。這個方法既超出了現代IT設備的電源需求，又消耗了大量的能源。

飛輪UPS發展勢頭迅猛

飛輪UPS為并聯在線設計。該系統中有逆變器和于交流市電信號并聯的充電器電路或變壓器。這種并聯在線UPS設計可以補償過壓進電或低壓進電，而且還可使用適合的電子產品消除瞬變、電壓浮動或其他電力干擾現象。當市電中斷或市電參數值超過UPS系統可接受的極限時，并聯在線UPS進入儲能模式。UPS將負載從市電處斷開后再用靜態開關將負載重新連接到備用電源上，備用電源通常是通過逆變器由電池或飛輪提供能量。

與傳統相比，并聯在線技術的設計更簡單，部件更少，所以其效率更高。研究表明，在實驗室測試及現地研究中證明，不管負載因數如何，并聯在線飛輪USP系統具有實實在在的更高能源效率。

據美國電子電力研究所(EPRI)研究結果顯示：UPS系統實地平均負載率為37.8%，所以其有效率只有81%。相比之下，來自美國ActivePower的飛輪UPS系統在滿載情況下的有效率可達98%，而40%部分負載時的有效率達94%。目前為止，雅虎公司已經從美國ActivePower公司定制旋轉飛輪UPS總計達20兆瓦。飛輪UPS成功案例遍布全球。

高壓直流任重道遠

直流配電，或者稱為直流UPS是數據中心領域的新熱點。目前直流配電的市場不大，尚局限在電信機房使用，幾大運營商都在進行試點。在數據中心，直流配電還沒有得到更多應用。對于直流配電在數據中心的應用，有專家認為，從供電系統運行效率的角度來說，高壓直流供電系統和最新一代交流UPS在效率并無明顯差別。

上圖是高壓直流的簡單拓撲結構，很直觀得展現了240V高壓直流的一些特點：1、減少變化級數，整體效率更高;2、電池直掛在輸出母線上，相當于提供另外一路備份3、兼容現有絕大多數IT設備的高頻開關電源，用電設備幾乎不用任何更改4、高壓直流系統為模塊化熱插拔設計，運維非常方便。

目前，數據中心所使用設備都采用傳統的220V交流供電，但絕大多數設備采用直流供電也可正常運行，但這些測試并沒有經過服務器廠家的認可，并不是服務器廠家認可的供電方式，他們的供電還是交流，因此，采用直流供電，服務器一旦出故障，就是沒有保修的，這也限制了該技術的大面積應用。同時，直流供電目前缺少相應的國家標準、國際標準、安規以及配電技術規范等。還沒有批量生產的高壓直流服務器，所以直流配電在數據中心發展速度也不會太快。在歐美發達國家，鮮有使用高壓直流的先例。

有專家指出，高壓直流供電技術的市場前景與發展速度不取決于電源，而是取決于IT負載，換句話說是取決于IT負載的內部電源是否按直流供電標準來進行設計，使其電氣性能與安全規范完全匹配直流供電規范的需求，而不是目前的交流供電規范。現在國外發達國家在探討一種更為先進的數據中心供電模式，但是之一模式需要整個數據中心設備產業鏈的協調行動。高壓直流的安全性不足，能效優勢不明顯、無廠商支持、無成功案例等問題，要走向全面市場化，注定還有很長的一段路要走。