全球变暖背景下，城市内涝对电力系统的威胁日趋增多。通过梳理分析，面对极端天气常态化的挑战，全球城市掀起一场电网基础设施革命。发达国家和部分发展中国家政府及电力部门正通过机制创新、跨部门协作、科技赋能和基建升级，在这场与极端天气的赛跑中探索解决方案。

物理升级仍是基础，但理念和技术正经历深刻变革。

灾前防御

政策协同与公众参与

面对日益频发的极端天气，欧洲和北美不少国家电力部门将灾前防御视为最经济的战略投资，正投入巨资，从“防”“排”“抗”三方面重构电网物理韧性。

城市规划立法成为治本之策。伦敦政府严格把控城市建设规划，明确禁止在洪灾高危地区进行建设。社区和地方政府部门要求所有开发文件必须充分考虑洪灾风险及管理，在规划程序的所有层面均需开展洪灾风险评估。

据彭博新能源财经报道，随着电网为躲避极端天气带来的威胁而向地下转移，美国监管机构批准了另一轮数十亿美元的支出计划。

佛罗里达州监管机构批准了杜克能源公司和佛罗里达电力照明公司的风暴防范计划，预计2026年至2028年的总支出为64亿美元，其中仅明年就计划支出近22亿美元。在德克萨斯州，输电公司Oncor已承诺在未来几年内投入约30亿美元，用于加强其配电网。虽然大部分成本将转嫁给用户，但用户将受益于服务可靠性提高。

电网强化工作的重点之一是将空中架设的输电线路改为地下铺设。尽管初期成本较高，但埋设线路或“地下化”可在极端天气事件中显著缩短停电时间并降低恢复成本。其他措施如更换电杆和植被管理，可提供短期、针对特定条件的缓解方案。

今年7月底，加拿大弗雷德里克顿获得了联邦政府790万加元的基础设施强化投资，用于升级地下管廊系统，并将电力线引入地下。

在美国佛蒙特州，AI技术已应用于电网脆弱点识别。当地电力部门利用人工智能和机器学习分析公开气候模型，将海量数据细化到三英里见方的区域，精准定位未来风暴中最易受损的电力设施。佛蒙特电气合作社创新与技术总监西里尔·布鲁纳对此解释道：“我们有一个2亿美元的问题，每年只能花500万美元。AI帮我们找到了最具性价比的加固方案”。

日本更在灾后重建中创新推出“分散式微电网”。东松岛市在2011年大地震后，于新建社区屋顶铺设太阳能板，配套生物柴油发电机和大型蓄电池。即便外部电网崩溃，这个系统仍能独立供电三天以上。

新加坡的防御体现在毫米级预警。该国建立了积涝实时监控网络，通过全岛传感器和手机基站定位预警，低洼区域居民能在暴雨来临前30分钟收到避险短信。

灾中坚守

与洪水赛跑的智慧

当暴雨倾盆，洪水漫过街道，电力部门的快速响应机制成为守护城市的生命线。发达国家通过主动断电、智能隔离、公众沟通三大策略，在危机中守住安全底线。

纽约曼哈顿下城的防御体系源于惨痛教训。2012年飓风“桑迪”曾让80万市民陷入长达数日的黑暗。如今，联合爱迪生公司部署了44个中央开关站，将电网细分为可独立隔离的单元，能在4毫秒内完成指令传输，实现故障区域“手术刀式”切除。

东京的防御则在地下深处展开。2006年竣工的“首都圈外围排水”工程耗资2400亿日元，包含总长6.3公里、内径10米的地下管道，5个直径30米、深60米的储水立坑，以及容积达67万立方米的地下水库。该系统配备四台航空发动机改装的水泵，每秒可排出200立方米洪水，使流域内受淹房屋从4万余户骤减至245户。

韩国首尔采用“三维电力地图”辅助决策。2025年8月台风期间，首尔江南区部分区域积水深达1.5米。电力调度部门根据实时监测，对可能进水的配电房执行远程断电，并通过社交平台向受影响居民推送停电范围和预计恢复时间。

澳大利亚悉尼则建立“灾时电力安全联盟”。电力公司联合消防部门组成应急小队，在洪涝区域24小时巡逻。一旦发现带电设备遇水，立即进行现场处置，2024年洪灾中成功避免了37起潜在触电事故。

公众参与是韧性城市建设的重要环节。日本建立完善了应对超大暴雨防灾应急系统，重视暴雨预警、绘制洪水灾害地图、及时公开降雨淹水信息。政府通过监测河道及降雨数据及时进行应急抢险调度；民众则可通过降雨信息系统随时了解雨情、灾情，做好自我救助。

新加坡拥有完善的预警系统和及时的暴雨援助机制，涵盖积水监控和短信预警等细节。这些措施有效提升了公众的防灾意识和自救能力，减轻了供电部门在灾情发生后的压力。

欧洲城市提供创新样本。巴黎地下排水系统深达50米，总长2347公里，专设直通塞纳河的溢洪口管道。特大暴雨来袭时，溢洪口自动开启，岸边抽水机同步启动辅助排水。荷兰鹿特丹的“水广场”概念颇具创意,市内低洼地带被设计为广场、停车场和步行区，平时供民众使用，下雨时瞬间变成储水蓄洪空间。各个“水广场”渠道相连，雨水可循环流动或被抽取利用，防止街道积水。

灾后抢修

科技重塑恢复速度

洪水退去，一场与时间赛跑的复电战役随即打响，科技与协作成为灾后恢复的双引擎。

欧洲则擅长应用高科技装备，鹿特丹供电部门配备防水变压器和真空密封开关，这些设备即使浸泡72小时仍能正常工作。英国伦敦使用无人潜航器探查水下电缆状态，大幅减少人工排查风险。

马来西亚采用“分级复电策略”。吉隆坡2023年洪灾后，电力部门优先恢复医院、供水系统和通信基站供电，其次修复主干网，最后处理居民区故障。同时通过社交媒体每两小时更新抢修进展，缓解公众焦虑。

美国田纳西州纳什维尔市曾饱受飓风困扰。1998年一场风暴摧毁500多根电线杆，7.5万人陷入黑暗。该市电力公司引入GIS地理信息系统，实现故障精准定位与资源优化调度。技术人员在电子地图上标注受损设施，系统自动生成抢修路线图，使电网重建时间缩短60%。

该系统后来升级为“智慧树障管理”。通过分析历史数据，电力公司对253个变电站周边植被进行分级管理。定期修剪可能压垮线路的树木，使故障率降低19%。

美国乔治亚州在2024年飓风“海伦”袭击后，建立了全州联动机制。根据佐治亚大学的报告，该州整合了卡姆登县、泰比岛等地方预案，形成统一响应体系。

日本探索出“电力地产地消”新模式。东松岛市在社区层面建设太阳能微电网，配备400千瓦时蓄电池。主网瘫痪时，这些“电力孤岛”能维持诊所、避难所基本用电，解决了灾后“黑暗等待期”的民生需求。

电力防汛已成为人类面对气候变化的共同挑战，没有一个城市能独善其身。这场无声的防御战，关乎夜晚的灯火通明，更关乎现代城市在极端天气中的生命脉搏。

特约撰稿人 王倩茹 发自德国慕尼黑

（作者为慕尼黑工业大学计算信息与技术学院电气工程与信息技术研究生）