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與海為伍的「海上工程師」!離岸風場運維工程師工作大揭密

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/09/07 ・3385字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 沃旭能源 委託,泛科學企劃執行

只要你懂海,海就會幫助你。」出自海龍王彼得的金句,對於海島國家台灣的發展一言蔽之。(誰是海龍王彼得不重要,重要的是:你 懂 海 嗎 ?

翻開台灣歷史,一路以來都與海洋有著緊密連結,從以海為生的漁業,到一府二鹿三艋舺的興盛港口貿易,啟動了地方以及台灣經濟貿易發展。時至今日,台灣期望透過再生能源邁向綠色永續未來的道路上,同樣少不了海洋的奧援。

台灣海峽擁有全世界數一數二的優良自然條件,適合發展離岸風電,隨著這個新興產業快速成長,一群特別的「海上工程師」也因應而生。他們不僅得具備機械、電力、電機等專業技能,還得擁有過人體能,更要懂得如何與海共存,才能確保離岸風場順利運作。

這群人正是「離岸風場運維工程師」!

離岸風電在台蓬勃發展,帶來龐大商機以及新型態就業機會。圖為沃旭能源位於丹麥的Anholt離岸風場。圖/沃旭能源提供

與海為伍的工程師,你聽過嗎?

總部在丹麥的「沃旭能源」已準備在大彰化地區建設離岸風場,正招募三大類運維工程師,分別為高壓設備運維、離岸風場設施維護、風機維修。

那這三大類工程師主要是負責什麼工作內容呢?一般來說,高壓設備運維工程師主要任務負責操作陸上及海上的變電設備開關;離岸風場設施維護工程師負責檢修風力發電機以外的設施,確保風場設備能安全順暢地運作;風機維修工程師是要確保風力發電機能維持產能,負責風機定期檢查保養並排除故障。這些人除了要有獨立解決問題的能力,也要和運維中心以及海上運維團隊共同配合完成任務,確保風機穩定運作與風場營運最佳效能。

運維工程師是離岸風場的守護者,負責設備保養維護以確保風場運轉及效能。圖/沃旭能源提供

無人機加機器人,海上工程師的高科技幫手

打破技術維修人員完全以徒手完成維修任務的刻板印象,離岸風場運維作業可能和你想像的不一樣。以擁有近30年離岸風場開發、建造、運維經驗的沃旭能源為例,在歐洲的離岸風場運用高科技裝備輔助運維作業,採用無人機與機器人輔助工程師執行風機檢修,省時省力之外,更大幅提升工作效率與安全。

怎麼說呢?假設風機需要維修,較傳統的作業方式是,運維工程師需要從小型人員運輸船上攀爬10幾層樓高,抵達風機維修處,再花上一天時間進行保養或故障排除,這代表風機在維修時需要停擺一整天,無法轉動發電產出乾淨能源。

但在高科技輔助下,無人機可以先拍攝葉片上是否有裂縫,再遠端遙控機器人維修,維修時間就從10幾個小時大幅縮短至18分鐘。

若真要出動人力檢修,沃旭的運維工程師將會搭乘運維作業船(Service operation vessel, SOV ) 至離岸風場維修。這艘 SOV 是全球第一艘因應台灣海峽複雜且險峻的海象狀況,量身打造的運維作業船,長84.4公尺,除了船員外能載運高達60名技術人員,每月僅需靠港補給一次。

相較於使用人員運輸船(crew transfer vessel, CTV ),每次最多僅能載運24人,且需要當日來回運維港,運維作業船更為安全舒適也更有效率。更特別的是,沃旭堅持落實高規格安全標準,這艘 SOV 將配備先進科技,以下就來一一開箱配備先進科技的 SOV 擁有那些驚人功能吧!

首先,船上搭載的「動態補償舷梯」,可以從船上升高至風機檢修處時能夠保持穩定,方便技術人員從船上「走路去上班」(Walk to Work),直接抵達風機維修;第二,先進的「船舶動態定位系統」(dynamic positioning system),能夠即時修正船身、保持船隻固定,減少風浪起伏造成危險或人員不適;第三,「 3D 動態穩定技術的起重機」(3D motion compensated crane),以確保風機零件吊掛作業安全。

除了船上的高科技設備,運用大數據優化離岸風場運維工作更是一大亮點。風機內所有零件裝上感測器,當風機運作時,資料便能回傳到陸上的控制中心,讓工程師能夠透過一台 iPad 就能遠端調整風機,大幅提升風場營運效率。

離岸風電在台快速成長,人才需求殷切。圖/沃旭能源提供

與眾不同的工作方式,運維作業船成為「海上的家」

由於運維工程師團隊工作地點在距離陸地35-60公里的海上,光是單趟航程就要3小時以上,還要考慮天氣以及風浪,因此為了減少離岸風場運維人員海上通勤時間,確保它們能夠有充分休息以及養精蓄銳的地方,運維作業船不僅是上班的交通工具,更是他們「海上的家」。

SOV 除了有舒適的單人房,還有專屬廚師美日提供現煮餐點,有些船上甚至還有健身房、影視廳等娛樂設施供工程師們使用,讓他們在辛苦一天後能獲得適當地放鬆和休息。

因為離岸風場距離岸上較遠,因此運維工程師的工作型態與眾不同。以歐洲經驗為例,風場運維團隊採輪班制,每兩周需出海一次,在海上工作生活兩周後,就能享有整整兩個星期的休假,讓他們有更完整的時間陪伴家人、與朋友聚會,或是安排自己想做的事。

因為這項工作需要和同事長期在海上共事、共住、共同生活,離岸風場的運維團隊成員間關係緊密如家人,通常都可以培養出絕佳的默契與感情,不僅在工作上能同心協力,也常常是彼此的精神支柱。

不只要夠專業,還得體力好愛冒險

要成為一位離岸風場運維維修工程師,「專業知識」肯定是重要基礎,因此,能源公司在招募工程師時會優先考慮機械、電機、電子等相關背景的人才,或是相關設備維修經驗者;此外,工程師在工作過程中,可能需要與來自不同國家的技術人員溝通,所以良好的英文能力也是重要的學識條件之一。但即便達到以上兩個條件,可能還不足以勝任這份工作。

沃旭能源離岸風場運維工程師提供全新的工作型態選擇,適合喜歡工作有挑戰性專業技術人員。 圖/沃旭能源提供

體能,是另一個必備條件。雖然離岸風力發電機內配有電梯,運維船也配有載動態補償舷梯,但仍需在高空中工作,加上海象變化很大,因此離岸風場的運維工程師需有良好的體力和隨機應變能力,要是怕水、懼高或是不喜歡挑戰性工作的人,可能難以適應這樣的特殊工作環境。

想要成為離岸風場的運維工程師,還需要有一項最重要的人格特質「懂得團隊合作」。風機的維修和保養需要每位工程師獨立完成作業,有時也需要好幾位工程師協力合作,若自顧自地埋頭苦幹,缺乏與同事的溝通,不僅工作效率大打折扣,還可能影響共事夥伴的安全。

值得一提的是,這份工作沒有性別限制,若以上提到的學識基礎、人格特質、體能要求都達到了,只要通過專業培訓,即使是目前相關產業中較少見到的女性,也一樣能勝任風場運維維修工程師的工作。

好想要成為「海上工程師」啊,該如何準備?

目前台灣離岸風電產業正如火如荼地發展,相關人才的需求也會跟著提高。那麼,如果想投身綠能產業,成為一名離岸風場運維維修工程師的話,該怎麼做好準備呢?

踏入任何行業,最重要的事莫過於「了解」。目前,沃旭等離岸風電公司的網頁上,都有對離岸風場各種職缺做詳盡的介紹,也列出篩選人才時重視的條件與特質,事先了解工作模式與內容是否符合期待並評估自己是否適合,有助於針對自己尚不足之處做培養。

沃旭能源亞太區運維總監嚴安叡(Andreas Munk-Janson)表示,離岸風場生命週期長達30年,沃旭能源是目前唯一擁有離岸風場開發、建造、運維、除役全方位商業模式的再生能源企業,「大彰化離岸風場需要有強大的在地生態系統支持風場運維,因此沃旭在風場還在建造階段就已經開始招募運維人才。」

嚴安叡指出,沃旭期望能募集在地優秀技術人員,在2021年第一季加入運維團隊並接受完整培訓,2022年起便能投入大彰化離岸風場運維工作,「成為首批在台招募並培訓的本土運維菁英。」

目前沃旭也與大葉大學合作,開設離岸風電相關的課程,培育運維人才。不論是想轉職投入離岸風電或是未來想成為離岸風場工程師的你,可以多方瞭解這份過去沒有的新型態工作,看看自己是否喜歡、適合離岸風電產業。期待未來台灣外海看到越來越多本地運維工程師的英姿,乘風破浪帶領台灣航向永續綠能未來。

 

沃旭能源運維徵才中請 點我

 

參考資料:

1. 沃旭能源
2. 加入沃旭運維團隊.成就綠能未來
3.海上的家─乘風破浪的職場生活

4.Meet Georgea, Wind Turbine Technician at Ørsted

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「精液求精」的果蠅!情慾交流後擇偶變得更挑剔?

寒波_96
・2021/09/18 ・4154字 ・閱讀時間約 8 分鐘

繁衍後代是生物的大事。動物在兩性生殖行為中,耗費資源比較少的那邊(通常是男方),一般沒那麼在意對象,更重視多多嘗試,啊嘶~;耗費資源更多的那邊付出較多(通常是女方),會更加謹慎擇偶。

然而,謹慎過頭也有風險,等呀等呀等呀,萬一一直等不到夠好的對象怎麼辦!?

等到花兒都謝了⋯⋯圖/GIPHY

一項新發表的研究報告指出,女果蠅有一套巧妙的調節方式,會在交配以後改變行為,從來者不挑變得挑剔,藉此平衡兩種擇偶策略的風險,甚至調和兩性利益的衝突。

交配不一定受精,「精液求精」的果蠅

果蠅有好幾千種,這兒說的是最常見,會在垃圾桶出沒的「黃果蠅(Drosophila melanogaster)」,也是研究眾多,廣泛使用的模式動物。

打字的時候,「精益求精」很容易打錯成「精液求精」,不過這用在果蠅身上卻是正確的。果蠅在情慾交流時,由男生求偶,女生同意才能進行。交配後女生不需要馬上受精,可以將精子先存起來,再找對象交配,追求更精英的精液。

理論上,由於不用立刻受精,可以精液求精,所以女果蠅能透過切換擇偶策略,解決「求有又要求好」的矛盾。當果蠅還是處女的時候,她們不挑對象,碰到男生就接受,先搜集精子;之後再提高標準,遇見更優質的男生才答應再度交配,獲得更棒棒的精子。

理論未必符合現實,不過新論文透過一系列實驗證實,理論的預測是正確的。

對女果蠅而言,交配只是增加一個機會,不一定要受精。圖/Why fruit fly sperm are giant

有性經驗之後,擇偶變得更挑

黃果蠅有好幾款品系,這項研究用的女生是 Canto-S,男生選用來自非洲西部的 Tai,以及荷蘭的 Netherland(簡稱 NL)。實驗發現,處女果蠅選擇兩者的機率差不多,但是再度交配時,她們卻幾乎只會選 Tai。

也就是說,沒有性經驗的女果蠅比較不挑對象,有性經驗後變得更挑。這有兩個可能原因,第一個是:沒有性經驗的處女果蠅還不懂男生優劣,要在交配過有經驗以後,才懂得挑選好對象❤️

處女果蠅不挑男生,Tai 和 NL 獲選的機率差不多;之後卻幾乎只選擇 Tai 男生。圖/參考資料 1

果蠅交配時,隨著精液進入體內的除了精子,還有一些其他物質,如「性胜肽」(sex peptide,簡稱 SP);而女生的性胜肽受器(SP receptor,簡稱 SPR)接收後,會改變某些生理狀態。

比較發現,「沒有性胜肽受器的女果蠅」,再度交配時不會變得更挑剔;而處女果蠅和「缺乏性胜肽的男生」交配後,再度情慾交流時的擇偶標準,仍然跟處女時一樣。

所以,由這些實驗看來,女果蠅交配後擇偶變嚴格這回事,和性經驗無關,光有性經驗不足以改變行為。因此另一個可能才對:女生變得更挑,是神經化學反應所致。

公式化,不浪漫 QQ 💔

處女果蠅更容易被性刺激,交配後不那麼敏感

女果蠅交配以後,受到性胜肽影響,體內的賀爾蒙「青春激素」(juvenile hormone ,簡稱 JH,也翻譯作保幼激素)會增加,有促進卵細胞生成等效果。

模擬青春激素的 methoprene,讓處女果蠅的偏好變得更強。圖/參考資料 1

擇偶行為的改變,跟青春激素有關係嗎?有種叫做 methoprene 的化合物,化學結構和青春激素很像,可以模擬青春激素的作用。研究發現,餵食 methoprene 給沒有性經驗的果蠅,結果她們也變得更挑,證實青春激素會影響擇偶標準。

女生挑男生,必需懂得分辨,女果蠅怎麼分辨男男間的不同?果蠅用體外的訊號分子——費洛蒙來溝通。實驗指出,缺乏嗅覺受器神經元 Orco 的突變果蠅,不會在有性經驗後變得更挑,表示訊息是透過嗅覺相關的神經訊號傳達。

果蠅有很多個嗅覺神經元,分別接受不同外在刺激,接通不同線路。之前知道黃果蠅女生,有 3 個嗅覺受器(olfactory receptor)對男生的費洛蒙會起反應:Or47b、Or67d、Or88a,而實驗得知,其中只有 Or47b 突變後會改變擇偶行為,可見它應為關鍵。

測試 Or47b 神經元被棕櫚油酸刺激的程度,比起處女果蠅,交配後的女生反應更不敏感。圖/參考資料 1

實測不同的化合物後發現,神經元 Or47b 會對棕櫚油酸(palmitoleic acid)起反應,因此棕櫚油酸可以作為費洛蒙的角色。有趣的是,女生情慾交流過後,Or47b 再被棕櫚油酸刺激時,敏感度會下降一半。

也就是說,棕櫚油酸是男生激發女生性慾的一種訊號;而女生交配過後,對棕櫚油酸的敏感度會降低,有力地解釋了為何她們不再那麼容易接受男生。

而 NL 男生不受歡迎的原因也找到惹:他們的棕櫚油酸含量只有 Tai 男生一半;若是人為替 NL 男生外掛棕櫚油酸,他們被非處女果蠅青睞的機率也會上升。

相對來說,如果弱化青春激素的受器功能,交配後的女果蠅也會傾向在處女時不挑的狀態。

先交配再精液求精,兼顧求有以及求好

綜合上述實驗推論,處女果蠅的嗅覺神經元 Or47b 較為敏感,只要男生有棕櫚油酸就會接受。交配以後,青春激素的增加使得 Or47b 不再那麼容易被刺激;所以只有棕櫚油酸較高,性吸引力夠強的男生才會被接受。

大致是這個過程:處女果蠅交配以後,來自男生的性胜肽,讓女生的青春激素變多,影響嗅覺受器,降低性刺激的效果,使得女果蠅改為選擇費洛蒙更多的男生。圖/參考資料 2

演化上,這對女生有利,有效解決「求有或是求好」的矛盾。

求偶時女果蠅掌握主動,又可以儲存精子。比起一開始就精挑細選,更穩當的擇偶策略是,見到男生就先交配,蒐集一批精子,之後再「精液求精」挑選更好的對象,有更好的就用更好的;沒有的話,反正已經確保有精子可用。

擇偶行為的切換,對果蠅整體也有幫助。族群密度高,個體很密集的時候,男孩紙們競爭激烈,可供選擇的對象較多,女生可以慢慢挑,「一定有,就求好」,維持族群品質。

相對地,假如族群蠅口稀疏,沒什麼對象可以選,女孩紙至少先交配一次的設定,也能增加族群延續的機率。

倘若果蠅進入新的地盤,沒什麼同類可以情慾交流,「先求有」也有助於在新環境建立基礎,不容易滅團。

女男調控不同,解決兩性矛盾

論文這番推論聽起來非常合理,但是還有個需要解釋的環節。求有和求好的平衡,既然靠青春激素驅動,那麼我們也不能忽略,其實黃果蠅男生也有青春激素,而且作用和女生相反。

女生青春激素增加的效果是降低性慾,擇偶更謹慎;但男生的青春激素變多之後(一般會隨著年齡上升),效果反而是增強性慾。

由於生殖時付出的成本不同,女生和男生的利益有別。顯而易見,如果青春激素在兩性都促進性慾,對女生是傷害;可若是都抑制性慾,便換成男生不利。

實際觀察到青春激素「促進男生,抑制女生」的作用方式,確實是調和性別衝突(sexual conflict)的辦法。

果蠅有個調控基因表現、造成性別差異的轉錄因子 Fruitless,主要在神經系統作用。其蛋白質在兩性間會形成不同款式,男生版為 FruM,女生版則是 FruF。

男果蠅的青春激素增加後,男生版的 FruM 表現上升,刺激下游的離子通道 pickpocket25 表現(簡稱 ppk25),繼而增加嗅覺受器 Or47b 的敏感度,增加性欲。啊嘶~啊嘶~啊嘶~

女生不同。女果蠅的青春激素增加後,女生版的 FruF 表現同樣會上升,但是離子通道 ppk25 不為所動。這就使得 Or47b 的敏感度下降,達到抑制性慾的效果。啊~嘶~

目前仍不清楚,女生如何控制 Or47b 的敏感度,只能確定與男生的調控方式不一樣。同一個基因、訊號、刺激,在女生與男生的角色有別,便有可能造成兩性衝突,必需被紓解;而常見方式是,生物會透過兩性有別的機制調控。

值得一提的是,不少昆蟲其實都有青春激素,我們也已經知道它在不同情境扮演眾多角色,而這回又新得知一種;同一種化學物質,可以衍生出不同的用法,不侷限於一項功能,正是生命千變萬化的原因之一。

女果蠅擇偶行為的改變,和交配後不需要立刻受精密不可分;那麼,不能延遲受精的動物,又採取什麼手段,兼顧求有與求好的目標呢?這將是有趣的探討方向。

延伸閱讀

參考資料

  1. Kohlmeier, P., Zhang, Y., Gorter, J. A., Su, C. Y., & Billeter, J. C. (2021). Mating increases Drosophila melanogaster females’ choosiness by reducing olfactory sensitivity to a male pheromone. Nature ecology & evolution, 1-9.
  2. Escaping the choosiness trap
  3. Fruit flies lose their virginity lightly – and then become choosy

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。
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