Димитър Зарчев е част от екипа на Електроенергийния системен оператор от 2007 година. В продължение на 9 години е ръководител управление „Автоматизирани системи за диспечерско управление“ в ЦДУ на ЕСО. От 2019 година заема длъжността директор на дирекция Централно диспечерско управление.
През 2021 година Димитър Зарчев беше избран за член на Борда на Европейската асоциацията на електропреносните оператори - ENTSO-E.
Приносът на ЕСО и активното участие на екипите на дружеството в оперативните комитети и работни групи на ENTSO-E, както и в процесите по обединение на европейския електроенергиен пазар доведоха до заслуженото европейско признание и подкрепата през 2021 година на кандидатурата на Димитър Зарчев за член на Борда на Европейската асоциация на електропреносните оператори - ENTSO-E.
През годините Димитър Зарчев активно се включва с експертизата си в работата на българския електропреносен оператор за създаването на Координационния център по сигурността на електроенергийните мрежи на страните от Югоизточна Европа, както и в преговорните процеси за интегриране на страните от Западните Балкани към Единния европейски пазар на електроенергия. Той има съществен принос в постигнатото от Електроенергийния системен оператор за развитие на трансевропейската инфраструктура и гарантиране сигурността на доставките на електроенергия в условията на преход към климатично неутрална енергетика.