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東京電力の電気料金メニュー/おトクなナイト8・10

以下は、東京電力の電気料金メニューのおトクなナイト8・10(時間帯別電灯【夜間8時間型】/時間帯別電灯【夜間10時間型】)の情報。電気料金を勉強するために、ここへそのまま引用した。


http://www.tepco.co.jp/e-rates/individual/menu/home/home03-j.html

夜がトクいな方のために、「おトクなナイト8・10」

夜型のライフスタイルのお客さまや、夜間蓄熱式機器をご使用のお客さまにおすすめのメニューです。電気の使い方の工夫により、夜間の電気ご使用量の割合を高くしていただくほど電気料金の低減の可能性があります。

  • ※夜間蓄熱式機器をご使用でないお客さまにもご利用いただけます。
  • ※負荷設備の使用時間を昼間時間から夜間時間に変更することができない街路灯、看板灯、集合住宅の共用灯などの需要については適用対象外とさせていただいております。

「8」と「10」、ライフスタイルにあわせてお選びください

電力量料金単価の割安な夜間時間を、「おトクなナイト8」では8時間、「おトクなナイト10」では10時間に設定しています。お客さまのライフスタイルなど電気のご使用状況にあわせ、より適したメニューをお選びいただけます。

おトクなナイト8

夜間時間 毎日午後11時から翌朝の午前7時まで
昼間時間 毎日午前7時から午後11時まで

おトクなナイト10

夜間時間 毎日午後10時から翌朝の午前8時まで
昼間時間 毎日午前8時から午後10時まで

※グラフの金額は、1kWhあたりの電力量料金単価(税込)です。なお、昼間時間の電力量料金単価(税込)は第2段階料金です。具体的な適用単価は、下記の料金表をご参照ください。

メリットを活かすには

「おトクなナイト8」、「おトクなナイト10」では、電力量料金単価を昼間時間と夜間時間の2つの時間帯に分けて設定しています。電気のご使用時間帯を昼間時間から夜間時間に、上手にシフトしてお使いいただくなどの工夫で、電気料金の低減の可能性があります。

おトクなナイト8でメリットを活かすご利用イメージ

おトクなナイト8でメリットを活かすご利用イメージ

モデルケースのご紹介(おトクなナイト8の場合)

現在のご契約種別から「おトクなナイト8」に変更した場合の電気料金比較を、パターン別にご紹介します。以下のモデルケースについては、平成24年9月1日実施の電気料金単価で試算しております。

パターン1「電気の使い方の工夫により、比較的多くの電気をピーク時間から昼間時間、または昼間時間から夜間時間にシフトしてご利用いただけるお客さま(従量電灯Bをご契約)」

以下のケースでは、電気の使い方を工夫していただければ、おトクなナイト8の方が割安になる場合があります。

年間電気料金の比較イメージ

年間のご使用量内訳

年間のご使用量内訳

  • ※燃料費調整額は平成24年9月分を、太陽光発電促進付加金および再生可能エネルギー発電促進賦課金は平成24年度分を前提として試算いたしました。
  • ※口座振替割引額は考慮しない等、概算として算定しておりますので、実際のご請求金額と異なります。

パターン2「平均的な使用量で電気をご利用いただいているお客さま(従量電灯Bをご契約)」

以下のケースでは、引き続き従量電灯Bでのご契約をおすすめします。

年間電気料金の比較イメージ

年間のご使用量内訳

  • 「従量電灯B」では、ひと月の電気ご使用量に応じて3段階の電力量料金単価を設定しております。最初の120kWhまでの第1段階料金は比較的低い料金、120kWhをこえて300kWhまでの第2段階料金は平均的な料金、300kWhをこえた第3段階料金はやや割高な料金となっております。したがって、月々の電力量料金として主に第1段階料金および第2段階料金が適用されているお客さまの場合、引き続き「従量電灯B」でのご契約をおすすめします。
  • ※燃料費調整額は平成24年9月分を、太陽光発電促進付加金および再生可能エネルギー発電促進賦課金は平成24年度分を前提として試算いたしました。
  • ※口座振替割引額は考慮しない等、概算として算定しておりますので、実際のご請求金額と異なります。
  • ※パターン1でご案内している「節電手法」では、おトクなナイト8に契約変更しても電気料金は割安になりません。
  • ※おトクなナイト8の昼間時間も3段階の電力量料金単価を設定しておりますが、「従量電灯B」と比べて高い水準になっています。

パターン3「現在のご契約種別が電化上手(季節別時間帯別電灯)のお客さま」

以下のケースでは、引き続き電化上手でのご契約をおすすめします。

年間電気料金の比較イメージ

年間のご使用量内訳

  • エコキュートや電気温水器などの夜間蓄熱式機器等をご使用のお客さまには,電気料金が割安になる「電化上手」でのご契約をおすすめいたします。
  • ※燃料費調整額は平成24年9月分を、太陽光発電促進付加金および再生可能エネルギー発電促進賦課金は平成24年度分を前提として試算いたしました。
  • ※口座振替割引額は考慮しない等、概算として算定しておりますので、実際のご請求金額と異なります。

おトクなナイト8・10の料金について

平成24年8月31日までの料金表はこちら

おトクなナイト8

単位 料金(税込)
基本料金 契約容量 6kVA以下の場合 1契約 1,260円00銭
7kVA~10kVAの場合 2,100円00銭
11kVA以上の場合 2,100円00銭 + 273円00銭 ×(契約容量 -10kVA)
電力量料金 昼間時間 最初の90kWhまで(第1段階料金) 1kWh 23円15銭
90kWhをこえ230kWhまで(第2段階料金) 30円87銭
上記超過(第3段階料金) 35円66銭
夜間時間 11円82銭
割引額 5時間通電機器をご使用の場合は、機器の総容量1kVA につき241円50銭割引
通電制御型夜間蓄熱式機器をご使用の場合は、機器の総容量1kVA につ147円00銭割引
最低月額料金 1契約 314円75銭
  • ※電力量料金は、燃料価格の変動に応じて燃料費調整額を加算あるいは差し引きます。
  • ※電気料金を算定する際は、「再生可能エネルギー発電促進賦課金」および「太陽光発電促進付加金」を加算します。
  • ●5時間通電機器割引については、平成25年3月31日をもちまして、新規加入の申込受付を終了いたします。

おトクなナイト10

単位 料金(税込)
基本料金 契約容量 6kVA以下の場合 1契約 1,260円00銭
7kVA~10kVAの場合 2,100円00銭
11kVA以上の場合 2,100円00銭 + 273円00銭 ×(契約容量 -10kVA)
電力量料金 昼間時間 最初の80kWhまで(第1段階料金) 1kWh 25円20銭
80kWhをこえ200kWhまで(第2段階料金) 33円60銭
上記超過(第3段階料金) 38円81銭
夜間時間 12円06銭
割引額 8時間通電機器をご使用の場合は、機器の総容量1kVAにつき42円00銭割引
5時間通電機器をご使用の場合は、機器の総容量1kVAにつき283円50銭割引
通電制御型夜間蓄熱式機器をご使用の場合は、機器の総容量1kVA につき189円00銭割引
最低月額料金 1契約 314円75銭
  • ※電力量料金は、燃料価格の変動に応じて燃料費調整額を加算あるいは差し引きます。
  • ※まったく電気をご使用にならない場合の基本料金は、半額となります。
  • ※電気料金を算定する際は、「再生可能エネルギー発電促進賦課金」および「太陽光発電促進付加金」を加算します。
  • ※最低月額料金の適用を受けるお客さまの電気料金は、最低月額料金に再生可能エネルギー発電促進賦課金および太陽光発電促進付加金を加えたものとなります。
  • ●5時間通電機器割引については、平成25年3月31日をもちまして、新規加入の申込受付を終了いたします。

「おトクなナイト8・10」へのご契約変更について

「おトクなナイト8・10」へのご契約変更のお申し込みは当社カスタマーセンターにてお受けしています。無料コンサルトも行っておりますので、お気軽にご相談ください。

東京電力/電気料金メニュー

東京電力の電気料金を勉強するため、料金メニューをそのままここに引用した。
http://www.tepco.co.jp/e-rates/individual/menu/home/index-j.html


一般のご家庭・商店などのお客さま

・従量電灯
使用する時間帯に関係なく、いつ使っても料金は一定です。ご家庭で広くご利用いただけるスタンダードなメニューです。

・おトクなナイト8・10(時間帯別電灯【夜間8時間型】/時間帯別電灯【夜間10時間型】)
電気の使い方の工夫により、夜間のご使用割合を高めていただくほど電気料金の低減の可能性があるメニューです。

・ピークシフトプラン(ピーク抑制型季節別時間帯別電灯)
夏の電気ご使用のピーク時(午後1時~4時)や昼間にお使いいただく電気を上手にシフトしていただくことで電気料金の低減の可能性があるメニューです。

・電化上手(季節別時間帯別電灯)
エコキュートや電気温水器などの夜間蓄熱式機器等をご使用で、キッチンも電気という方におすすめのメニューです。

・深夜電力
電気温水器などの夜間蓄熱式機器をご使用になる場合のメニューです。電力消費の少ない深夜から朝にかけての電気を使用するため、料金が割安になります。

・スマイル・クッキング割引(電化厨房住宅契約)
IHクッキングヒーターのご使用で電気料金が割引になるメニューです。

複雑さを増すデータセンター

以下は、コンピュータワールド社のWebからの引用である。

情報化投資最適化請負人として、企業や団体のIT投資の最適化のために支援していることが端的に開設されていると思って引用した。

データセンターの大きな使命のひとつは、「安全安定運用」である。この安全安定運用を疎外する要因の大きなものが、アプリケーション・システムの複雑さだといわれている。現状を俯瞰し、複雑さを排除することで、身の丈の「低価格」で「安全安定」なデータセンターを運営することができる。

株式会社アーバーズのサービス
1.IT投資の現状俯瞰
2.ITコストの最適化
3.複雑化したIT資産の最適化


複雑さを増すデータセンター、いかにして対処するべきか
複雑さの要因とは何か、またそれが引き起こす影響とは
(2012年09月28日)
http://www.computerworld.jp/topics/603/205008

データセンターの複雑さは、コストの増加、俊敏性の低下、ひいてはダウンタイムなど、数々の好ましくない影響を企業に与える。データセンター20+ 件の複雑さを本気で軽減しようとするならば、トレーニング、標準化、そして情報ガバナンスが不可欠なのだ。データセンターの複雑さを軽減するためのベスト・プラクティスを紹介する。
Thor Olavsrud/CIO米国版

データセンターの複雑さは、コストの増加、俊敏性の低下、ひいてはダウンタイムなど、数々の好ましくない影響を企業に与える。この5年間で、組織はデータセンターを仮想化することで、複雑さを軽減し効率を上げようと努めてきた。仮想化には確かに利点がある。とはいえ、そのようなプロジェクトの多くはデータセンターの複雑さをなくすというよりも、変化させているといえる。データセンターの複雑さを本気で軽減しようとするならば、トレーニング、標準化、そして情報ガバナンスが不可欠なのだ。
「かなり多くの人が、仮想化はデータセンターにとってのペニシリンであると思っている。しかし、われわれが見たところでは、人々は仮想化に大きな投資をしている一方で、仮想化の効果を迅速に認識する洞察力を必ずしも持っていないことがある」と、米国Symantecの製品マーケティング担当ディレクター、ダニー・ミルラッド(Danny Milrad)氏は述べている。同社は先般、「2012 State of the Data Center Survey(2012年のデータセンター実態調査)」の結果を発表した。「仮想化の利点の1つは、アプリケーションの展開を非常に速くすることだが、人々はそのアプリケーションで必要なフットプリントがどれほど大きくなるかについては考えない」(ミルラッド氏)
データセンターの複雑さの要因となるビジネス・クリティカル・アプリケーション
ビジネス・クリティカル・アプリケーションの数が増加していることは、データセンター20+ 件の複雑さを助長する大きな原因となっている。Symantecの調査では、回答者の65%がこの増加をデータセンターが複雑になる原因として挙げた。Symantecは32か国2,453人のITプロフェッショナルを調査。回答者には、オペレーションと戦術的機能を担当する上級ITスタッフや、プランニングおよびITマネジメントを担当するスタッフが含まれていた。
「ファイルと印刷に関するもの以外で、ビジネス・クリティカル・アプリケーションではない最近のアプリケーションを見せてほしい。アプリケーションを複製することになれば、ストレージの使用量が増える。オンラインで提供される新しいアプリケーションは仮想化が進んでおり、予想よりはるかに多い量のデータが発生する」とミルラッド氏は言う。
そのような事態になれば、組織は壁にぶつかってしまう。「仮想化が進めば進むほど、ストレージのコストと仮想化のためのライセンスに関わるコスト、そして関連して発生するあらゆるものが、予想よりも速いスピードで増えていく。ストレージが安価であっても、予想の10倍も購入しなければならないとすれば、相当高くつくことになる」(ミルラッド氏)
データセンター20+ 件の複雑さを助長しているほかの大きな要素としては、モバイル・コンピューティング(回答者の44%が指摘)、サーバの仮想化(43%)、パブリック・クラウド(41%)などがあり、戦略的なITトレンドが広がっている。データセンター20+ 件の複雑さの影響として最も多く挙げられたのはコストの増加(47%)だったが、ほかにも俊敏性の低下(39%)、ストレージ移行にかかる時間の増加(39%)、ストレージのプロビジョニング(38%)、セキュリティ違反(35%)、ダウンタイム(35%)が挙げられた。

複雑さ:データセンター停止の大きな原因
この調査によって、一般的な組織が過去12か月の間に平均16回のデータセンター停止を経験していることが分かった。かかったコストの総額は510万ドルに達した。全体を見ると、自然災害が原因であるものが1回(コスト150万ドル)、人的エラーが4回(コスト170万ドル)、複雑さによるシステム障害が11回(コスト190万ドル)だった。
仮想化が悪いということではないが、IT部門は注意深くあり、悪影響の可能性についても準備をしておくべきだ、とミルラッド氏は慎重に指摘する。
「これはSharePoint導入の際に起きたこととよく似ている。SharePointは電力と冷却の点では悪夢だった。マーケティングや販売活動の促進という面ではそれほど高価ではなかったが、電力、冷却、そしてストレージにかかるコストは結果的に上昇した。仮想化も同じだ。IT部門は仮想化に注意を払い、インフラストラクチャの一部として管理しなければならない。スローダウンして、何をしているかを見極めるということだ」(ミルラッド氏)
調査によると、データセンターの複雑さをコントロールするための試みとして、90%の組織が情報ガバナンスを導入しているか、積極的に話し合っているという。彼らが得ようとしている利点としては、セキュリティの向上、正しい情報を正しいタイミングで容易に取得すること、情報管理とストレージのコスト削減、法的リスクおよびコンプライアンス・リスクの低減、そしてクラウドへの移行が挙げられる。
データセンターの複雑さを軽減するためのベスト・プラクティス
Symantecの別の製品マーケティング担当ディレクターであるトレヴァー・ドウニー(Trevor Daughney)氏は、次のベスト・プラクティスによって、データセンターの複雑さを軽減することを勧めている。
・プラットフォームの向こう側にあるものの可視性を上げる。ITが提供しているビジネス・サービスとそれらの依存関係をすべて理解し、ダウンタイムとコミュニケーション・エラーを減らす。
・所有しているIT資産と、その資産がどのように、また誰に使われているかを理解する。そうすることで、コストとリスクの低減に役立つ。組織は不要なサーバやストレージを購入しなくなり、チームは自分たちが使用するものについての責任を負えるようになり、企業は容量を使い果たしていないことを確認できる。
・復元SLAに適合するためのバックアップ・アプリケーションの数を減らし、資本支出、事業費、トレーニング・コストを削減する。一般的な企業は7つのバックアップ・アプリケーションを持っており、特定のデータベース向けの製品であることが多い。
・情報の急増に対処するため、常に重複排除機能を配備し、データのバックアップに関連するコストの増加を抑える。単にバックアップの重複を排除するのではない。データが大きくなりがちなExchangeやSharePointなどのアプリケーションについては、重複排除機能を持つアーカイブを置くことを検討する。
・バックアップおよび復元操作を容易にするアプライアンスを使用する。
・情報ガバナンスにおいて、経営幹部レベルの当事者意識を確立する。情報について責任を負うという文化を確立し、情報ガバナンスで保護されている状態を作り出せば、組織が取り組んでいるプロジェクト全体で相乗効果を得ることができる。

データセンターが環境に与える悪影響

http://www.zaikei.co.jp/article/20120925/114083.html

The New York Times 誌が、Power, Pollution and the Internet なる記事でデータセンターやクラウドが環境に与える影響について論じている。データセンターにおける消費電力の多さや、データセンターが使っている無駄な電力などを指摘するというものだ。記事では「世界全体のデータセンターで使われる消費電力の合計は原子力発電所 30 個分に相当する」などとし、データセンターが消費する電力は過剰である、というようなイメージを与えるものになっている。また、データセンターで使われる自家発電装置や無停電装置に使われるバッテリについても環境への影響という観点から問題視している。

ただ、CNET Japan の記事で要点がまとめられているが、結局のところはデータセンターで使われている電力のうちどのくらいが「無駄なもの」なのか、がポイントであろう。CNET の記事でも指摘されているとおり、サーバーメーカーやデータセンター企業では消費電力や環境負荷を下げる取り組みも行われている。データセンターが「環境の敵」としてやり玉に挙げられる前に、改善が進むと良いのだが。

電池の実用知識

http://home.s00.itscom.net/large/ELEC/batt-1/index.html
電池には大変多くの種類が有ります。しかし、私達が最もよく目にするのは、一次電池(充電出来ない電池)ではアルカリ電池やマンガン電池、そしてそれほど目にしませんが容量の大きいリチウム電池やニッケル電池が有ります。また、充電できる二次電池は昔、ニッカド電池が主流でしたが、最近はリチュウムイオン電池が主流になりました。また、ニッケル水素電池もかなり出回っています。
ここではこれらのなじみの深い電池について面倒な事はさておき、実用的なことを述べてみます。

 電池の容量はAh(アンペアアワー)で表されます。例えば500mAhの容量の電池は500mAの電流を1時間流す能力があります。また、単純計算ならこの電池は100mAの電流なら5時間流せることになります。しかし、実際の電池寿命はこれほど単純ではありません。
例えば乾電池は小さな電流で使う場合と大きな電流で使う場合では異なりますし、休ませながら間欠的に使うと長く持つことが知られています。
また、周囲の温度でも異なりますし、バラツキもかなり大きいと言えます。そのためかマンガン電池やアルカリ電池には殆どの場合、容量の表示がありません。
次は単4と単3電池の容量の目安です(実際にはバラツキが大きいのでご注意下さい)。

 単4マンガン(黒):450mAh
 単4ア ル カ リ:900mAh
 単3マンガン(赤):700mAh
 単3マンガン(黒):1000mAh
 単3ア ル カ リ:2000mAh
 単3ニ ッ カ ド:500-1000mAh
 単3ニッケル 水素:1000-1300mAh

上記から
 ◆マンガン電池の容量は(黒)が(赤)の約1.4倍
 ◆アルカリ電池の容量はマンガン電池(黒)の約2倍
 ◆ニッカド電池は容量が少ない上にバラツキが多い
等が分かります。

 ニッカド電池の容量は大きくないものの、大電流を取り出せる能力はかなり高い特徴が有り、消費電力の比較的大きな機器に適しています。またニッケル水素電池は容量、取り出せる電流とも比較的大きいものの過放電のまま放置すると劣化する上に、メモリー効果も起こすので注意が必要です。
パソコンや携帯電話機に多用されるようになったリチュウムイオン電池はエネルギー密度が高く(つまり小型で大容量、ニッケル水素電池の約2倍)、メモリー効果が無い、しかも自己放電が少ないという特徴が有ります。メモリー効果というのは少しだけ使って充電、ということを繰り返すと電気容量がどんどん少なくなっていく(ように見える)現象です。尚、大電流が取り出せる電池では誤ってプラスとマイナス極をショートさせると危険です。ポケットにキーホルダー等の金属品と一緒に入れない様にしましょう。

 二次電池(充電して繰り返し使える電池)の寿命は容量が半分になるまでの充放電回数で表されます。つまり500回と表示されていれば500回充放電を繰り返すと容量が約半分になるという意味です。これを単純に計算すると毎日充電しても1年半以上、1週間に一度の充電なら10年近くの寿命が有ることになります。しかし、多くの場合大して使ってもいないのに1~2年、いやもっと短かったりするのではないでしょうか。この原因は過充電や過放電が原因と言われています。つまり満充電状態や過放電状態のまま長時間放置すると、著しく劣化することがあります(ニッカド電池は過放電による劣化は少ない)。従って満充電状態と、過放電状態を避けることで電池寿命はかなり伸びます。

 満充電状態にしないためには、充電器にセットしたまま放置しないようにすれば良いかもしれません。 多くの充電器は80%前後までは急速充電して、その後満充電まではゆっくり充電(トリクル充電・・・・ポタポタ充電)します。そしてたいていは、トリクル充電モードに切り替わると発光ダイオードの色が変わります。従ってこのような場合は発光ダイオードの色が変わった時点で充電器から外せば満充電状態を避けることが出来ます。しかしこの場合、電池の持続時間は約80%になります。

 過放電にしないためには使わないで長時間放置しない、特に使い切った状態で放置しないようにすべきです。だから、使わなくてもたまには充電するしかありません。特にニッケル水素電池は過放電状態で劣化が激しい様です。

 尚、保管は出来るだけ低温が良いとされています。

 充電というと、マンガンやアルカリ電池の充電器というものが売られています。しかし、電池メーカーではこれらの一次電池は「絶対に充電してはいけません」と警告しています。
これには
 ◆マンガンやアルカリ電池も充電することにより有る程度性能が復帰する。
 ◆マンガンやアルカリ電池を充電すると破裂したり液漏れを起こす確率が高い上に液は有害である。
という状況があります。
だから充電できるというのは嘘ではないものの、破裂や液漏れは危険なので電池メーカーはこれを絶対に認める訳にはいかないのです。

 尚、小型機器によく使われるボタン電池には、フッ化黒鉛リチウム電池(3.0V)、二酸化マンガンリチウム電池(3.0V)、酸化銅リチウム電池(1.55V)、アルカリ電池(1.5V)、空気亜鉛電池(1.4V)、酸化銀電池(1.55V)等が有ります。

電圧・電流・電力・抵抗・の関係

http://www.kaorujapan.com/entry2.html
1.電気を水にたとえてみる。
電気はよく水道にたとえられます。
水道管に水を流すときを想像して下さい。
電圧は水圧、電流は水の水流、電力は流れる水量、抵抗はホース内に詰まったゴミ(つまり電気を流れにくくするもの)と考えればわかりやすいと思います。

電圧の単位はボルト(V)
電流の単位はアンペア(A)
抵抗の単位はオーム(Ω)
電力はワット(w)ちなみに、1000w=1kwです。
2.単相の場合
電力=電流×電圧→ということは電流=電力/電圧
抵抗=電圧/電流となります。

例題1
家庭用のコンセント(100V)で、50wの電球と100wの電球を付けた時
の電流値と抵抗は?

回答1
50w電球の場合
電流値=50w/100V=0.5A
抵抗=100V/0.5A=200Ω

100wの場合
電流値=100w/100V=1A
抵抗=100V/1A=100Ωとなります。

3.3相の場合
三相の場合、下記の式となります。

電力=√3×電流×電圧

例題2
6kw(デルタ配線)のヒーターを3相200Vで使用したときの
電流値を求めよ!
※この場合のデルタ配線とは、2kwのヒーターを3本を各相間につなぐ事。

回答2
6kw=6000w
電流=電力/√3×電圧=6000w/√3×電圧≒6000w/346
≒17.3

17.3Aとなります。

オームの法則

電流(A)・電圧(V)・抵抗(Ω)の関係
http://homepage3.nifty.com/mitt/pic/pic7_12.html

電流・電圧・抵抗の関係
以下の単純な回路を見て下さい。 

 

抵抗(R)に加えられる電圧(V)と流れる電流(I)の関係は、以下の式で表せます。

I =


電流(I)は、電圧(V)に比例し、抵抗(R)に反比例する。

上の式から、以下の式も導き出せます。

V = I × R
R =


この関係を、オームの法則と言います。

 


電流・電圧・抵抗を表す記号と単位は、次の通りです。

 

記号 単位 単位の読み
電流 アンペア
電圧 ボルト
抵抗 Ω オーム

電圧を表す記号は、「E」を使う場合もある。
小さな値は、m(ミリ)やu(μ:マイクロ)を付加し、大きな値は、K(キロ)やM(メガ)を付加して表す。「単位と記号」参照。

 

具体例
3つの変数の内、2つの値が分かればもう一つの値は計算で求められます。
以下に具体例で説明します。電流を求める。 

I=V/R
=5/100
=0.05[A]

電圧を求める。

V=I×R
=10[mA]×1[KΩ]
=10[V]単位に注意
10mAは、0.01A
1KΩは、1000Ω

抵抗を求める。

R=V/I
=5[V]/20[mA]
=250[Ω]単位に注意
20mAは、0.02A

 


ここまでは、抵抗が1本しか無い単純な回路で説明しましたが、通常は複数の抵抗が直列や並列に組み合わさって構成されています。

直流給電

http://www.wdic.org/w/SCI/%E7%9B%B4%E6%B5%81%E7%B5%A6%E9%9B%BB

概要
現在、家庭に供給される電力は交流である。日本ならAC100Vである。しかし、家庭内で用いる電器製品の殆どは、内部では直流で動作している。

交流で動作する機械、たとえば洗濯機やエアコンなども、内部にはインバーターが搭載されており、交流を一旦直流に換え、その後高周波の交流にして機械を動かしている。これにより50/60Hz共用も実現した。コストは上がるが、直流モーターなどを使えば本当に直流だけ動かすことも不可能ではない。CEATEC JAPAN 2008では、TDKが「交流でないと動かないのは蛍光灯くらい」とするほど、家庭内の機器は直流が主流であり、直流給電という話が出てくることは当然の成り行きである。

蛍光灯だけは機構上交流でなければ決して動かないが、インバーターを使って交流を作れば給電自体は直流でも動作する(例えば直流1500Vが給電されている都心部の電車内の蛍光灯)。実際に現在市販されている蛍光灯器具の殆どはインバーターが使われていると考えられ、交流から一旦直流を作り、それを再び交流にしている。また、今後の普及が期待されるLED蛍光灯は、そのまま直流で動く。給電がすべて直流化しても、困ることは殆どない。

交流と直流の変換では必ず電力ロスが発生するが、この回数を減らすことでロスを低減し、効率を上げることを目的として取り組まれているのが、直流給電である。
特徴
欠点
利点が多い直流給電だが、解決不可能な欠点もいくつか存在する。

電圧変更(昇圧・降圧)が難しい
電流の開閉(遮断)が困難で、開閉でアークが発生する
電圧変更
交流はトランスを使えば電圧変更が簡単だが、直流は、直流のまま電圧を変えることができない。

家電クラスの低電圧ではDC-DCコンバーターという変換器を使うが、内部では一旦高周波の交流に変換して電圧を変え、整流して直流を出力している。

高電圧ないし大電流の場合は、それなりの大型の装置が必要となりコスト面に問題があることと、やはり一旦交流に変えることから、これがノイズ源になるという問題がある。

電流の開閉とアーク
交流は電圧が常に変わり、定期的に0Vになる瞬間がある。このため、この時を狙えば容易に電流の開閉(遮断)が出来る利点があり、扱いやすい。

対して直流の場合は電圧が常に一定で0Vになる瞬間が無いことから、電流の開閉(遮断)が難しいという欠点がある。

高電圧・大電流の場合はもちろんのことながら、家電向けに普及が見込まれているDC48V程度でもコンセントの抜き差しで火花(アーク)が発生してしまう。このため各社、外からアークが見えにくいようなカバーのついたプラグを提案している。「見なかったことにする」以外には解決方法がないということになる。
利用例
データセンターの例
現在、大々的に直流給電を受け入れ、利用されているのが、インターネットデータセンター(iDC)である。

サーバーはパーソナルコンピューターで、AC100Vを受け入れる。ただ、その前には瞬間停電を避けるため、必ずUPSが導入されている。UPSは直流で充電し、交流を出力するので、従来は次のような構造になっていた。

AC100V → [UPS (AC→DC→AC)] → AC100V → [サーバー (AC→DC)]
つまり、AC-DC変換、DC-AC変換、AC-DC変換、と三回も変換をすることになっている。各変換効率が90%だとしても、3回すれば73%にまで落ち込む計算で、27%の損失になる。

最初からDCで給電すれば変換が一回少なく済み、無駄な電力消費が1〜2割程度削減できる。UPSとサーバー間の接続もDC化したDCサーバーシステムであれば途中に交流を介する必要自体がなくなる。

この理由により、現在のiDCでは直流供給がサービスされるのが一般化している。電圧は、DC12VやDC48V程度が一般的のようである。

Googleの例
おそらく世界最大のデータベースを持ち稼働させている企業がGoogleである。

使用するコンピューターはパーソナルコンピューターだが、Googleのサーバーの場合、特注品であり、給電電圧はDC12Vのみで稼働するものが使われている。

CPUにしろ他のプロセッサーにしろ、実際にはより低い電圧で動作するが、内部で必要な電圧を作ることが可能であり、従って入力自体は12Vでも問題はない。

コンピューターは大きな電力を消費するので入力電圧が低すぎると大きな電流が流れることになり良くなく、電圧が高すぎてもよくない。バランスから、GoogleはDC12Vが最良であるとしている。

家庭向け
シャープやTDK、あるいはパナソニック(三洋電機含む)などが、太陽電池と蓄電池を組み合わせ、直流で給電するための取り組みを進めている。

電圧とコンセントの統一が最低限必要になるが、これはまだ規格が定まっていない。直流コンセントについては、TDK、パナソニックなど、複数の企業により、開発成果がCEATEC JAPANなどで展示されている。

特に良くできているパナソニックのものは、パナソニック電工の発明品が特許申請されている。

従来通り、顔に似た造形で受け入れられやすそうなデザインのこの特許では、アークが見えることを防ぐため周壁が設けられたプラグが使われる。プラグは周壁と2本(接地極付きは3本)のピンからなるオスで、壁側は周壁とピンが差し込まれるメスになっている。壁側は基本的に角の丸い四角だが、供給電圧に応じて四隅に傾斜部を形成するようになっている。6Vは右下、12Vは左下、48Vは左右両方の下に傾斜部があり、24Vには傾斜部がない。

また、SELV用は絶縁構造が簡略化されているため、ELV用とSELV用の区別も用意される。SELV用コンセントの周壁挿入溝の下中央に突起(延長溝部)が設けられ、ELV用プラグはSELV用コンセントに挿入可能だが、SELV用プラグはELV用コンセントに挿入できないようになっている。

グーグル、効率化へのこだわり

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

文:Stephen Shankland(CNET News.com) 翻訳校正:川村インターナショナル 2009/04/06 07:30

カリフォルニア州マウンテンビュー発–Googleは、自社のコンピューティングの運用については多くを語らない。しかしGoogleは米国時間4月1日、当地で行われた、注目度が高まっているデータセンターの効率性に関するカンファレンスで、そのインターネットの力の中枢にあるハードウェアを初めて公開した。

ほとんどの企業は、DellやHewlett-Packard(HP)、IBM、Sun Microsystemsのような企業からサーバを購入している。しかしGoogleは、何十万台ものサーバを保有していて、そのサーバを稼働させることが自社の中心的な専門技術の一部だと考えており、自社独自のサーバを設計および構築している。Googleのサーバの多くを設計したBen Jai氏は、高度な技術を持つ、非常に熱心な聴衆の目の前で、現在のGoogleサーバを公開した。

Googleサーバで非常に驚くのは、サーバ1台1台が、それぞれ12Vのバッテリを備えていて、メイン電源に問題がある場合には電力を供給することだ。Googleはまた、2005年以来、同社のデータセンターが標準規格の運送用コンテナで構成されていることを初めて明らかにした。1つのコンテナには1160台のサーバが搭載され、その電力消費は250KWに達する。

おかしく聞こえるかもしれないが、数多くの参加者(膨大な数のサーバでいっぱいのデータセンターの運用を仕事にしているような人々)は、Googleが内蔵型バッテリというアプローチを採用していることだけでなく、Googleがそれを何年間も秘密にしてきたことに驚いていた。Jai氏はインタビューで、Googleはこの設計を2005年から採用しており、現在その設計は第6世代か第7世代であると述べた。

Jai氏はこの設計について、「わが社のマンハッタン計画だった」と語っている。

Googleは、エネルギー効率に非常にこだわっており、現在では、その経験のより多くを世界と共有しようとしている。Googleの運用担当バイスプレジデントのUrs Hoelzle氏は、不況が運用予算を圧迫し、環境に対する懸念が広がり、エネルギー価格は高騰、エネルギーの制約が強まるという状況で、Googleが効率性の普及活動を拡大する機は熟したと語る。

Hoelzle氏は「人々がそれに関心がなかった状況では、説き勧めようとしても恩恵はそれほどなかった」と言うが、今では人々の意識は変化している。

初公開されたGoogleのサーバデザイン"初公開されたGoogleのサーバデザイン
提供:Stephen Shankland/CNET
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 データセンターの設計や効率の測定に携わるChris Malone氏によると、Googleは、配電や冷却、さらに暖気と冷気が混じらないようにする取り組みなど、データセンターの問題にも焦点を当てているという。Googleのデータセンターは、先端技術を使用して、米環境保護庁(EPA)が2011年までに達成可能と希望しているレベルに、既に到達している。

「われわれはこれを、いくつかのイノベーションや、ベストプラクティスを適用することによって達成した。そのなかに、市場のほかの企業に利用できないものはない」(Malone氏)

なぜ内蔵型バッテリなのか

バッテリのアプローチが重要なのはなぜか。それはコストのためだ。

通常のデータセンターは、無停電電源装置(UPS)と呼ばれる、大規模な集中型マシンに依存している。これは基本的には、メインの電源に障害が発生した際に、発電機が始動するまでに動く、巨大なバッテリだ。Jai氏は、サーバに電源を組み込んだ方が安価であり、コストがサーバの数に直接比例することになるとしている。

「これは巨大な集中型UPSよりもはるかに安価だ。そのため、容量の無駄がない」(Jai氏)

効率性は、もう1つの財政面でのファクターだ。大規模なUPSの効率は92〜95%に達することができるが、これは大量の電力が無駄になることを意味している。Jai氏は、サーバに搭載されたバッテリの方が効率性が高いと言う。「われわれの実際の使用では、効率が99.9%以上であるという測定結果が得られた」(Jai氏)

Googleサーバの高さは、3.5インチ(約8.8cm)で、データセンター用語で言えば2Uである。これには、2基のプロセッサと、2基のハードドライブ、そしてGIGABYTE製マザーボードに取り付けた8つのメモリスロットがある。Jai氏によると、Googleは、Advanced Micro Devices(AMD)製とIntel製の両方のx86プロセッサを使用しており、そのバッテリ設計をネットワーク装置にも採用しているという。

効率性が重要なのは、それを向上させると電力消費コストが抑えられるためだけでなく、一般的に効率が悪いと廃熱が生じ、冷却にさらに多くのコストが必要になるからだ。

Googleサーバ後部Googleサーバ後部
提供:Stephen Shankland/CNET

かさむコスト

Googleは、サーバを驚異的な規模で運用しており、そのコストはあっという間に大きな額となる。

Jai氏は1人で大きな負担をかかえてきた。Jai氏は2003年から2005年まで、サーバ設計を行う唯一の電気エンジニアだったと言う。同氏は、ほかにも従業員が雇用されて、その仕事を分担するようになるまで、「2年半の間、1日14時間働いた」と述べている。

Googleは、内蔵バッテリの設計に関する特許を保有しているが、Hoelzle氏は「ベンダーに喜んでそれらのライセンスを供与するつもりだ」としている。

効率性に関するGoogleのこだわりを示すもう1つの例は、電源装置の設計に表れている。電源装置では、標準的な交流の電気を直流の電気に変換する。一般的な電源装置は、コンピュータに5Vと12Vの直流電力を供給する。Googleの設計では、12Vの電力のみを供給し、必要な変換はマザーボードで行う。

これによって、マザーボードには1ドルから2ドルの追加コストが生じるが、それだけの価値はある。なぜなら、電源装置が安価になるからだけでなく、電力供給装置がピーク出力に近い状態で稼働でき、はるかに効率的に稼働することになるからだ。Googleは、銅線経由で電力を伝送するには、5Vに比べて12Vの方が、効率が良い点にも注目している。

Googleはまた、電力利用効率(Power Usage Effectiveness:PUE)と呼ばれる標準で測定した、データセンターのエネルギー効率に関する新しいパフォーマンス結果を公表した。PUEは、The Green Gridという業界団体が開発した指標で、照明や冷却などの補助的なサービスと比較して、コンピューティングで直接消費される電力がどれくらいかを示すものだ。満点の1.0は、余分なコストのために消費されている電力がまったくないことを意味する。1.5は、コンピューティング用電力の半分が補助的なサービスで消費されているということだ。

効率化されるGoogleデータセンター効率化されるGoogleデータセンター
提供:Stephen Shankland/CNET

GoogleのPUEのスコアは素晴らしく低いが、Googleはこのスコアをさらに低くするために取り組んでいる。Malone氏によれば、GoogleのPUEは、2008年の第3四半期には1.21であったが、2008年第4四半期には1.20、2009年第1四半期(3月15日まで)には1.19へと減少した。

Googleの古い設備は一般的にPUEが高いとMalone氏は述べている。最も優れた設備は、1.12のスコアを記録している。Googleは、温暖な気候になると、サーバを低い温度に保つのが難しくなることに注目している。

 Googleのデータセンターコンテナに関するビデオの一場面Googleのデータセンターコンテナに関するビデオの一場面
提供:Stephen Shankland/CNET

運送用コンテナ

多くの人は一度に1台のコンピュータを購入するが、Googleの考えるスケールはかなり違っている。Jimmy Clidaras氏は、Googleのデータセンターの中枢は、標準の1AAA運送用コンテナで構成され、コンテナ1台に1160台のサーバが搭載されており、各データセンターに多数のコンテナがあることを明かした。

モジュール式データセンターはGoogle独自のものではない。Sun MicrosystemsとRackable Systemsはともに、そうしたタイプのものを販売している。しかし、Googleがモジュール式データセンターを導入したのは2005年だ。

そういっても、Googleの最初の試みはいくつかの困難をくぐり抜けてきたと、Clidaras氏は言う。例えば、最初に使ったクレーンが、実際にはコンテナ1つを持ち上げるのにも十分な大きさでないことに気づいたときなどだ。

全体的に見て、Googleの選択は、ソフトウェア、ハードウェアそして設備を含む、幅広いコスト分析によって決定されてきた。

「初期は、(検索)クエリ当たりのコストを重視していた。われわれは重視せざるを得なかった。クエリ当たりの売り上げは非常に小さい」(Hoelzle氏)

Hoelzle氏は、x86プロセッサを搭載したメインストリームサーバが唯一の選択肢だったと付け加えた。「10年前、(検索を)無料の製品として機能させるには、比較的安価なハードウェアで運用するしかなかった。それをメインフレーム上で動かすことはできない。採算が十分に取れないのだ」(Hoelzle氏)

Googleの規模での運用には、困難もあるが、明るい面もある。例えば、一定額の研究投資を、より多くのインフラストラクチャに対して適用でき、利益をより早く上げることができると、Hoelzle氏は述べている。

 Googleのモジュール式データセンターGoogleのモジュール式データセンター
提供:Stephen Shankland/CNET

 

この記事は海外CNET Networks発のニュースをシーネットネットワークスジャパン編集部が日本向けに編集したものです

IIJ、コンテナ型データセンターモジュール

IIJ、コンテナ型データセンターモジュールに関連する特許を取得
2012/09/11
斉藤 栄太郎=ITpro
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20120911/422123/

インターネットイニシアティブ(IIJ)は2012年9月11日、同社が独自開発したコンテナ型データセンターモジュール「IZmo」(イズモ)に関する特許権を8月17日に取得したことを発表した。

取得した特許(特許番号:第5064538号)は、「コンテナ内のラックの配置」に関するもので、複数のラックを壁面に対して斜めに配置することにより、通常配置(平行配置)だと作業空間を含めて3m以上になってしまうコンテナ幅(横幅)を2.5m以下に抑えることが可能になるという()。

IIJによれば、コンテナ幅の縮小によって、トレーラーなどの特殊車両ではなく通常の大型トラックによる運搬が可能となり、「特殊車両通行許可申請を簡略化できる」ことや「輸送コストを約1/3に低減できる」といったメリットが得られるとしている。

また、傾斜配置によりラックの側面に生じるスペースに、従来ラック内に収容していたコンセントバーなどの機材を設置できるため、奥行きの長いサーバーやネットワーク機器を設置する場合でも十分なスペースを確保できるようになるという。

さらに、ラック側面のスペースから冷気を取り入れることもできるようになるため、「ルーターなど側面に吸気口を持つことが多い通信機器を効率的に冷却できる」(同社)としている。