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业界会用到很多前沿技术来建设绿色数据中心。本节仅选取正在研究或开始使用的几项前沿技术进行讨论。
数据中心的传统建设模式为采用交流UPS供电方式为服务器设备供电，但随着服务器设备对供电可靠性的要求不断提高，传统交流UPS供电方式的缺点也日益凸显。随着通信网络的DC化，原有通信局（站）也在向数据中心演进，这对通信局（站）现有的-48V直流供电系统提出了高功率供电要求，同时，由于现网机房改造，通信设备集中安装对-48V直流供电系统提出远距离供电需求，因此，-48V直流供电系统的缺点也日益凸显。
电源技术的核心是电能变换，即利用电能变换技术将市电或其他一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。随着ICT业务融合的发展，互联网数据中心和通信局（站）都经历了向高压直流演进的历程。直流电源历经相控电源、开关电源，正在迈向高压直流电源阶段；UPS设备的发展历经工频UPS、高频UPS和模块化UPS后，最终也将整合至高压直流电源。在可预期的时间内，电源系统的技术演进包括以下两个方面的内容。
（1）高压化
为应对ICT设备功率密度的急速提升，直流基础电源电压由低压-48V向高压240V/336V演进。直流电源高压化后，可以带来3个优点：一是电源系统的功率密度提高3~5倍，与ICT设备后期发展的功率密度相匹配；二是输电环节的建设成本降低，同等情况下可降至-48V直流系统的1/3~1/5；三是直流输电距离提高，由-48V直流系统的单程送电50m限制提高至高压直流工作时的最远150m。
（2）直流化
UPS中的蓄电池要经过逆变器才能向负载供电，逆变器就成为UPS的单点故障器件，这也是造成传统UPS不断复杂化、效率低下、可靠性难以有效提高的根本原因。240V/336V直流供电系统本身结构简单，工作方式可靠，直流系统故障时配套蓄电池可通过母线直接为ICT设备供电，消除了电源设备的单点故障，因此，240V/336V直流供电系统比UPS具有更大的优势，它的出现为ICT设备的供电模式带来了新的发展方向。
表2-1列出了240V/336V直流供电系统相较于传统的交流UPS的主要优势。
表2-1 240V/336V直流供电系统与传统的交流UPS的比较
经过实际设备测试及技术方案论证，直流240V/336V供电系统比交流UPS节约3%~5%能耗。
直流240V/336V供电系统与传统的直流-48V供电系统类似，由多个并联冗余的整流模块和蓄电池组构成。正常情况下，整流模块将市电的交流380V/220V变换成标称电压为240V/336V的直流输出，同时给蓄电池组补充电量，市电停止时由蓄电池组放电，供电给负载设备。
和通信用-48V相比较，通信用240V/336V直流供电电源在同样输出功率的情况下，工作电流只有直流-48V供电系统的1/7~1/5，不仅传承了-48V直流供电可用性高的优势，还具有工作电流小、节省输电导体材料、转换效率高等特点。高压直流供电技术可以满足传统通信设备越来越高的功耗要求。
现阶段，直流240V/336V供电系统主要用于替代交流UPS，充分利用直流供电的优势，解决交流220V（UPS）存在的可靠性低、电流谐波干扰大、成本高、能源消耗大以及扩容维护难等问题，有效地提高未来网络设备的供电保障能力。
（1）可靠性大幅提升
240V/336V直流供电系统引入的主要目的在于提升系统的安全性。240V/336V直流供电系统中并联的整流模块、蓄电池组均构成了冗余关系，不可靠性是各组件连乘结果，总体可靠性高于单个组件的可靠性。理论计算和运行实践都表明：240V/336V直流供电系统的可靠性要远高于交流UPS供电系统。
（2）节能降耗
240V/336V直流供电系统采用模块化结构，可根据输出负载的大小，通过监控模块、监控系统或现场值守人员灵活地控制模块的运行数量，使整流器模块的负载率始终保持在较高的水平，从而使系统的转换效率保持在较高的水平。
（3）改善输入参数
由于功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路的应用，额定工况下，240V/336V直流电源的输入功率因数通常都在0.99以上，输入电流谐波含量在5%以下。输入参数改善的直接效果是，前端设备的容量大大降低，前端低压配电柜不配置电抗器也可以降低补偿电容的耐压要求。
（4）带载能力高
直流系统不存在功率因数的问题，因其并联了内阻极低的大容量蓄电池组，加之整流器模块有大量的富余（充电和备用），其负载高电流峰值系数的负荷能力很强，不需要专门考虑安全富余容量。
（5）扩容方便
240V/336V直流电源只要做到输出电压和极性相同即可连接到一起，从而可以很方便地实现直流系统容量的扩充。
（6）供电制式的协调统一
无论CT设备还是IT设备，均可以轻松地实现供电制式和用电制式的标准统一，这使得设备的生产供应更加标准和规范，产品的种类最大限度减少，从而可降低设备的生产成本和流通成本。
①需采用高压专用熔断器/断路器等器件。
②与直流-48V供电系统相比，240V/336V直流供电系统对操作人员和维护人员的人身安全造成比较大的隐患，所以系统配电中所有带电部分均要求防护，防止操作人员和维护人员无意识触碰。
③与-48V直流供电系统的维护完全不同，240V/336V直流供电系统需进行特别的带电维护设计及操作流程设计。
④需配置绝缘监测仪或类似的漏电检测装置。
①交流输入建议分成两路，减少采用双电源切换装置，避免增加维护难度和单点故障。
②全程采用双极保护，即正极和负极均需要安装空开或熔丝等保护器件。
③240V/336V直流配电系统宜采用前后级配置，熔断器和空开组合的方式，上级熔断器，下级直流断路器，末端采用直流微断。
④机柜内配电部分建议取消插线板接线形式。
⑤ICT设备侧取消不带灭弧功能的隔离开关。
继240V/336V直流供电技术发展以后，业界对进一步提高供电效率，进一步降低正常供电状态的损耗，大幅度降低电费，提出了更高的要求，因此，双路混合供电方式（又称市电直供方式）得以发展。市电直供是ICT领域供电架构技术的发展方向。它以高压直流或UPS供电作为供电保障基础，以市电作为主供电源，利用市电直接供电可提高效率，还可同时获得高压直流或UPS的保障。此供电架构能够很好地实现节能降耗，解决远距离供电的问题和高功率密度供电的难题，实现高效、高可靠性与轻资产等目标。YD/T 1051—2018《通信局（站）电源系统总技术要求》对市电直供进行了规定，肯定其为一种高效的供电方式。
市电直供的基本系统架构包括一个服务器（含双路），使第一路市电与第一路服务器电源连接，第二路市电与保障电源（AC UPS/DC UPS）的一端连接，保障电源输出侧与第二路服务器电源连接。市电直供系统中，当一路市电出现故障时，另一路市电所对应的保障电源设备能够及时地输出需要的负荷，使服务器设备不间断的工作，具体系统结构如图2-3所示。
图2-3 市电+保障电源供电系统（市电直供）
近年来，为了兼顾建设成本、系统效率和可用性的提升，部分用户开始尝试采用1路市电+1路AC UPS同时供电的方案。而后，随着HVDC的逐步成熟，部分用户也开始尝试采用1路市电+1路HVDC同时供电的方案。现有绝大部分交流型服务器电源可在直流240V电压条件下工作，但是不能在336V直流供电系统输入条件下工作。如需在336V直流供电系统输入条件下工作，服务器需采用针对336V直流供电系统设计的服务器电源，以下是几种市电直供方案。
（1）市电+ AC UPS方案
该方案采用了1路市电+1路AC UPS（含整机UPS，模块化UPS）的尝试，在保证了较高可用性的基础上，使建设投资缩减近半，运行效率提升5%以上。
该方案的可用性：因近年来国内供电质量实现稳步提升，电力公司可承诺的供电可用性不断提高，1路市电+1路AC UPS配置的系统的可用性达99.999%量级或99.9999%量级，高于传统 N +1并联冗余配置输出假双路的UPS。
该方案的建设成本：与传统 N +1配置的AC UPS相比，投资略低。
该方案的运行效率：因市电侧供电效率接近1，故在负荷率配置适宜的场所，较 N +1配置的AC UPS高出约5%。
（2）市电+ HVDC方案
随着240V/336V直流供电技术的逐步成熟，部分数据中心开始采用1路市电+1路HVDC（240V/336V）共用的供电方案。
该方案的可用性：因HVDC系统自身可用性高于AC UPS，故1路市电+1路HVDC配置的系统的可用性达99.999999%量级或99.9999999%量级，高于1路市电+1路AC UPS配置的系统，并能实现系统故障可预见性。
该方案的建设成本：与1路市电+1路AC UPS配置的系统相比，建设投资略低。
该方案的运行效率：在市电侧供电效率接近1，且HVDC本身具备模块休眠功能（实际末端配电系统的效率可达96%）时，较1路市电+1路AC UPS配置的系统高出约2%。
在市电直供系统中，如市电正常时，由市电负担ICT设备的全部负荷，保障电源处于热备状态，市电故障时，由保障电源负担ICT设备的全部负荷，该系统可被简称为市电主供系统。如果需要进一步将服务器供电系统的供电效率提高至99%的理想状态，服务器电源可以采用市电主供、保障电源热备的工作方式。
在1路市电+1路HVDC 240V/336V双路输入的条件下，用户可以采用1路市电主供+1路HVDC热备的工作模式。双电源服务器的2路输入电源一路引自市电，另一路引自HVDC系统，正常时，服务器由市电单路供电，HVDC系统电池处于电池浮充状态，不向服务器输出功率；市电路停电时，由热备的HVDC系统向另外一路服务器电源供电。此系统架构与1路市电+1路HVDC共用的系统架构完全一致，只需服务器两路电源模块实现两路电源的主备用设置功能即可。
此方案的最大优点是可用性基本不受影响，且服务器在基本不需要定制的情况下（仅需根据运行模式调整两个服务器电源模块的输出方式），实现了较1路市电+1路HVDC共用方案更低的建设成本和更高的运行效率。
此方案的可用性：此方案与1路市电+1路HVDC共用方案的可用性差别在于服务器的市电路断电时，服务器电源需从市电路主供切换至HVDC路主供，存在两路输出的切换过程。就目前服务器的双路电源备用方式而言，无论热备还是半热备，供电切换时间基本等于0ms，远低于国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）规定的服务器和交换机类IT设备可承受的10ms供电瞬断而不中断的能力，设备工作状态基本不受影响。
此方案的建设成本：因HVDC处于备用状态，只在停电时作为短时断电支持向负载供电，故在最低保障等级时，整流模块设置仅满足充电功率要求即可，较1路市电+1路HVDC共用方案节省建设投资30%以上。
此方案的运行效率：正常时只有1路市电供电，仅蓄电池浮充消耗极少电能，实际供电系统效率在99%以上，较1路市电+1路HVDC共用方案的效率提升约3%。