Northern Lights 海運碳封存計畫：創新還是高成本過渡方案？
前言
接續昨天的挪威北極光 Northern Lights 碳封存計劃介紹。
一言以蔽之，整個專案的建設與營運成本相當高昂。儘管目前還是有許多減碳方案的討論，但針對已經將減量走到極限之後的碳移除方案，目前還是缺乏足夠的政策與市場支持（BECCS 方屬碳移除類別，一般工業生產後端之 CCS 屬於減量措施）。海運 CO₂：歐洲最大碳封存計畫的高風險賭注
Northern Lights 是目前歐洲最具規模與野心的碳捕捉與封存（CCS）計畫，甚至可能是全球最具實務操作性的示範項目。它不僅成功跨越試驗階段，更建構了一套從捕捉到封存的一條龍系統，具備實際的二氧化碳注入能力，並已與來自四個國家的排放源簽署合作協議。然而，這個案例也凸顯出為何許多 CCS 計畫難以擴大規模——問題並不出在地層結構或化學技術。
先前文章曾指出，在工業規模下實施二氧化碳捕捉與封存，雖然技術上並非難事，經濟成本卻常讓人卻步。目前只有極少數排放源具備導入 CCS 的條件，例如 Yara 的氨工廠，因其排放的是相對純淨的二氧化碳，或是獲得政府大幅補助的項目，如挪威的水泥廠與垃圾焚化廠，以及丹麥 Ørsted 的生質燃料設施。即便在這些有利情境下，前期投資也往往超過 €2.5 億至 €6 億，而每公噸二氧化碳的平均捕捉成本則高達 €80 至 €150，遠高於目前市場上的碳價。
Northern Lights 計畫面臨的挑戰，不只在封存端，也出現在前段的二氧化碳海運流程。雖然多數 CCS 項目選址於沿海地區，具備港口可供液化二氧化碳裝船出口，但像 Ørsted 在丹麥 Avedøre 的工廠，暫時只能依賴成本高昂的卡車運輸。直到預定建設的高壓管線完工為止——而這條管線目前仍卡在安全審查、許可程序與民眾反對之間。高密度二氧化碳的運輸風險，並非空談；2020 年美國密西西比州 Satartia 發生的管線爆裂事故，就是血淋淋的警示。對於人口稠密的歐洲而言，每一個 CCS 計畫都勢必得投入大量資金設置高規格的安全機制、緩衝儲槽與嚴密的監控系統。
第二個挑戰來自「從海運到封存地點」的最後一哩路。Northern Lights 從一開始就選擇完全仰賴海運，不設跨境管線、也無陸地長距離運輸設施——一切依靠海路。每個合作工廠先將二氧化碳液化、儲存在暫存槽，再裝載至專用船隻，運至挪威西岸的 Øygarden。抵達後，二氧化碳被轉移至岸上儲槽，再次加壓後，透過管線輸送到海底兩公里深的鹽水含水層封存。從工程角度來看，整體設計幾近完美——安全標準嚴謹、地質資料充足、液化與壓縮技術皆為業界頂尖。然而，這套系統的最大缺憾，或許在於缺乏一個令人信服的理由——為什麼我們要走這麼一大圈，而不是從源頭就減少二氧化碳排放？
Northern Lights 的第一期工程尚在建設中，項目包括 Øygarden 的終端站、注入井口，以及一條短距離的海底管線，用於將二氧化碳導入地下儲層。首波船隊由兩艘 7,500 立方公尺的液化二氧化碳專用船組成，預計一年內還會加入另外兩艘。這些船舶均為客製化打造，配備加壓低溫儲槽、LNG 動力推進系統，並裝設風力輔助的旋轉帆。每艘船單次可運送約 6,500 至 7,000 噸二氧化碳。
首批合作的四間企業——Heidelberg Materials、Hafslund Celsio、Yara International 與 Ørsted——預計每年合計運輸約 150 萬噸二氧化碳。大多數航線距離不遠，如 Brevik 與 Oslo 離 Øygarden 均在 350 海里內；但來自荷蘭 Sluiskil 的航程則較長，約為 700 海里。每次航行需時數天，而由於船隊規模有限，排程需精準無誤，幾乎沒有出錯空間。若船隻延誤，排放端的 CO₂ 將無法即時外運；若 Øygarden 的儲槽已滿或正在維修，船隻便只能在海上等待，白白消耗燃料。
為了降低運輸過程的碳排放，這些船採用多項節能設計：低速航行、氣泡減阻裝置（可減少船體與水的摩擦），以及應用 Magnus 效應的旋轉帆。這些帆的確發揮作用，所幸業者也僅宣稱其在特定條件下能提升幾個百分點的效率，而非過度吹捧。至於挪威對 Flettner 旋轉帆的偏愛，倒是頗令人玩味，畢竟 Flettner 與 Magnus 這兩位發明人與理論奠基者，其實都是德國人。
關於這批採用 LNG 的運輸船，減碳效果其實頗有爭議。挪威天然氣的生產系統設計周全，有效降低洩漏與其他排放，與美國天然氣系統大異其趣，因此其上游排放較低。此外，LNG 相較於傳統的船用重油，燃燒時所產生的二氧化碳較少。然而，目前國際海運業的溫室氣體排放規範，並未將甲烷逸散（methane slippage）納入計算。而根據國際清潔交通委員會（ ICCT ）幾年前的《 FUMES 》報告，LNG 船舶的甲烷逸散實際上是業界預期的兩倍，使得其全生命週期的溫室氣體排放反而超過使用重油的船隻。
所以，這些高科技 LNG 船是否真的比舊式、低成本的重油船更環保？恐怕難以斷言，至少不像業者所宣稱的那麼具優勢。若不計甲烷逸散，整體排放量約占所運輸 CO₂ 的 2 至 3%；若將其納入計算，則可能攀升至 5%。若整體系統具合理性，這樣的排放比例或許仍可接受。未來在船用燃料上仍有其他可進一步改善的空間。
但問題是，這些船舶建造成本高、運維複雜，光是將 CO₂ 從一個港口送至另一個港口，運輸成本就要額外增加約 30 歐元。
第二階段（ Phase 2 ）的規模更上一層樓，目標是將年處理二氧化碳量提升至 500 萬噸，達到目前的三倍。雖然新增了 Stockholm Exergi 作為合作對象，但目前僅此一家，其他潛在客戶如 BASF 也開始退出，使得第二階段的推進前景不太樂觀。更大的問題是，未來的排放源分布更遠，例如從斯德哥爾摩到 Øygarden 的來回距離接近 2,000 公里。
為此，船隻也將升級，容量介於 12,500 至 20,000 立方公尺之間，艘數增加。推進系統仍以 LNG 為主，每趟航程的 LNG 用量依路線與速度不同，約在 80 至 130 公噸之間。雖然 LNG 在海運領域屬於高效率燃料，但每燃燒 1 噸仍會排放 2.7 至 3 噸的二氧化碳。一旦 Phase 2 全面啟動，僅運輸階段每年就將排放 3 萬至 5 萬噸二氧化碳，相當於整體碳移除量的 2 至 3%。
如果沒有更好的選項，這種程度的排放尚可接受，許多氣候技術本身也有類似問題。但問題在於，替代方案其實早已存在——就是建設管線。儘管 Phase 2 的工程技術成熟，但至今計畫中仍未納入任何長距離管線。每個排放端都得自行建設液化與儲存設施；每座港口都需要獨立配備裝載臂與低溫槽； Øygarden 每年需配合船期準確卸載、暫存並注入 500 萬噸二氧化碳。整個系統沒有集中處理樞紐，也沒有主幹管網，除了靠時間排程與設施備援外，缺乏真正的系統韌性。
這正是促使 Yara 重新思考長期碳管理策略的關鍵因素之一。雖然他們位於荷蘭 Sluiskil 的廠區本就具備船運條件，初期選擇 Northern Lights 是基於時機與方案可用性，但隨著當地如 Porthos 和 Aramis 等管線封存計畫快速推進，使用海運的經濟正當性正逐漸削弱。相比之下，管線不會受天氣影響、不需港口泊靠、不產生排放；一旦建成，能以高容量、持續數十年地穩定輸送二氧化碳。
當企業開始比較整體生命週期成本——包括運輸之外的液化、儲槽、壓縮機維護與碳權風險暴露——管線就會顯得更具成本效益。壓縮與輸送的成本估計每噸僅 €12 至 €30，遠低於海運模式下的液化、儲存與運輸整體費用。
當然，這些費用只是移動廢氣的一部分而已——排放源仍需建設碳捕捉與淨化系統，最終還需在儲存端完成注入與監測。加上儲存場本身的容量有限，當其日漸飽和時，如何合理化昂貴的管線投資將成為新的挑戰。
目前 Yara 並未正式退出 Northern Lights 合作，雙方合約仍然有效。但他們越來越積極參與荷蘭境內的管線專案，已經透露明確訊號：船運是一種可行方案，但不是終局方案。它是一種過渡工具，用來填補基礎設施尚未就緒的時間差。
不得不說，Northern Lights 的確大膽創新，成功整合政府、碳排企業與石油大廠，啟動一項真正達到工業規模的碳捕捉專案——即便目前的合作夥伴是否會持續參與，仍是未知數。光是這一點，就已經遠遠超過大多數 CCS 專案的成就。然而，該系統本質上仍是高成本、極其複雜且脆弱的工程鏈條。整個運輸流程只有在每個環節——壓縮、液化、儲存、運送、卸載與再注入——絲毫不出錯的情況下，才能順利運作。任何延誤都可能在數小時內擴大為全面停擺。
當然，挪威目前正透過主權基金支付約 80% 的資本支出，這不僅是對技術的投資，更是企圖在一個「未來不再需要挪威天然氣、甚至不需要其氫能」的世界裡，保住其能源角色。但即便如此，運輸少得可憐的每年 150 萬噸 CO₂，每噸成本仍高達 €30——而這些碳排，其實本應該透過電氣化、製程革新或轉用生物來源原料等方式直接減除。真正應該被補貼的，是這些根本性的減碳解方，而不是讓船隻滿載 CO₂，頂著風浪往返北海。
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