風機水下基礎防蝕系統監測應用
防蝕原理
海水一般對鋼的腐蝕性隨溫度、含氧量、水流速、腐蝕性污染物含量、侵蝕性微粒及電導率的升高而遞增。風機的鋼樁由鋼製成，其主要成分是鐵。
由於鋼樁的表面不一致（如厚度、油漆厚度和品質等）、鋼樁結構焊縫的差異性、海水中不同金屬和氧氣含量等因素共同導致鋼樁中的某些區域可以形成陰極和陽極，從而形成伽凡尼電池。
外加電流陰極防蝕(Impressed Current Cathodic Protection, ICCP)
但是在鋼樁內部沒有電位差的情況下，腐蝕電流將降至最低，並且不會發生腐蝕。ICCP鋼樁始終保持為陰極，通過使電位差保持最小，並引入與自然腐蝕電流相反的電流，從而保護陽極並避免腐蝕。
外加電流陰極防蝕系統是解決腐蝕問題的先進技術和長期解決方案，被視為犧牲陽極系統的絕佳替代品。
在ICCP中，將要保護的金屬連接到不溶性陽極，並使用與腐蝕電流相反的直流電流通過，從而使腐蝕的金屬從陽極轉變為陰極，並受到保護免於腐蝕。這種不溶性陽極可以是鉑、鍍鉑鈦或任何其他惰性元素。
外加電流陰極防蝕與犧牲陽極比較
ICCP的材料釋放量是犧牲陽極的3,340,000倍。DNV RP B401規範訂定犧牲陽極成分為：鋁鋅銦合金。如用外加電流防蝕系統(ICCP)，溶解的物質是鋁合金犧牲陽極防蝕法的三百萬分之一。可將8000噸的犧牲陽極降至約1.3公斤。
歐洲離岸風電現況
法國研究學者Mao, A.等人(2011)的研究指出，在模擬海水中是否放置鋁合金犧牲陽極並探討溶解出鋁離子含量分析結果顯示：當鋁合金犧牲陽極放置於海水中13天後，採集貝類生物為分析樣本，發現海水中鋁合金犧牲陽極溶解出鋁離子吸附於貝類生物外殼之含量於每公斤海水中最高含量可達到1700mg，比未放置鋁犧牲陽極的海水條件下高出六倍。
歐洲的離岸風電已廣泛發展，其水下基礎防蝕技術大多選用不汙染海洋的「外加電流防蝕技術」。荷蘭政府於2015年提出應訂定新的法規來限制鋁合金犧牲陽極的使用。
德國於2015年時，科學雜誌報導指出離岸風電水下基礎所採用的鋁合金犧牲陽極，會溶解大量金屬元素到海洋中，造成汙染，影響海洋生態。
法國於2018年6月宣布，因為鋁合金犧牲陽極對海洋生態會造成大量汙染，故以公投來讓民眾選擇離岸風電水下基礎的防蝕技術，將原本是要使用鋁合金犧牲陽極來做防護的設計，正式改為外加電流防蝕技術來保護鋼樁，值得作為臺灣離岸風電的借鏡。
如何設計一套最佳的ICCP系統
風機的水下結構圖，包括：水下濕面積、塗層和非塗層區域、鋼構材質、設計使用壽命、其他附屬鋼結構、運行海域及鋼結構水深。相關執行法規及標準可參考德國的GL或挪威的DNV。荷蘭工程部團隊可以在一個星期之內完成ICCP防蝕系統設計。
外加電流防蝕系統的附加價值
可藉ICCP防蝕系統 SCADA遠端監控的優勢，來建置一個在台灣可使用的APP監控軟體，結合台灣水下研究機構的技術，藉由ICCP監測系統的平台設置，附加偵測離岸風場的(白海豚數量/海域之酸鹼值/地震後風車傾斜度/淘刷監測)等偵測器，透過此平台可獲得各種海洋資訊，以及離岸風電ICCP監測數據，並能與諸多學者分享共同監控海洋生態，一起達成真正的綠能環境。
參考資料
延伸閱讀
2012/02/04離岸風機基樁防蝕工程 國海院調查未發現重金屬污染將持續追蹤
https://reurl.cc/raRlQN
