Úskalí lesní biomasy

V souvislosti s podporou získávání energie z obnovitelných zdrojů roste rychle zájem o těžební zbytky z lesního hospodářství. Byla vypracována řada studií od regionální po celostátní úroveň, proběhlo připomínkování Akčního plánu pro biomasu pro ČR na období 2009–2011. Cílem příspěvku je upozornit na problematiku některých publikovaných odhadů potenciálu těžebních zbytků.

Současný stav

Řada dosavadních studií uvádí hodnoty, které přímo vychází z výše těžeb v daném území. Čísla vypadají velmi optimisticky, ale jen málokdo si uvědomí, že je nutno brát v úvahu řadu faktorů, které významně omezují reálnou využitelnost těžebních zbytků. Zdaleka ne všechny lokality jsou technicky dosažitelné, nebo získávání těžebních zbytků na nich není ekonomicky rentabilní či přípustné z hlediska stanovištních či ekologických důvodů. O podíl těchto lokalit je nutno snížit potenciální výnos těžebních zbytků.

Některé studie uvádí i postup odhadu potenciálu těžebních zbytků. K těm nejdostupnějším pro lesnickou veřejnost patří „Zdroje energeticky využitelné biomasy“ (Nikl, 2007, ÚHÚL Brandýs) a Metodika analýzy potenciálu biomasy jako obnovitelného zdroje energie (Havlíčková, Weger a kol., 2006, VÚKOZ Průhonice).

Studie potenciálu těžebních zbytků

Studie ÚHÚL uvádí údaje o potenciálu těžebních zbytků podle krajů a za celou Českou republiku, metodika VÚKOZ je aplikována na území Plzeňského kraje. Oba výsledky jsou obtížně souměřitelné. ÚHÚL vykazuje výsledky v metrech krychlových, VÚKOZ v tunách. Aby bylo možné výsledky alespoň orientačně porovnat, je nutné je převést na stejné jednotky. Z prostorových důvodů nelze citovat úplné znění postupu výpočtů konkrétních autorů, proto odkazuji zájemce na zdroje uvedené na konci příspěvku. I tak bude nutné uvést pro alespoň minimální názornost některé detaily výpočtů popsané v uvedených studiích.

Studie ÚHÚL vychází ve výpočtu z výše evidovaných ročních probírkových a mýtních těžeb. Pro Plzeňský kraj byl takto odvozen roční potenciál v objemu 133 949 m³ (tzv. plnometrů). Metodika VÚKOZ vyjadřuje výsledek v tunách. Potenciál těžebních zbytků pro kraj je 191 093,04 t ročně. Ve studii je uvedena plocha lesů v Plzeňském kraji 303 322,28 ha, což by po přepočtu pomocí hmotností čerstvého dříví ve struktuře dřevin v metodice odpovídalo ročnímu potenciálu těžebních zbytků v objemu 251 758 m³ ročně.

Na první pohled je patrné, že rozdíl v odhadu potenciálu těžebních zbytků v Plzeňském kraji mezi ÚHÚL a VÚKOZ je prakticky dvojnásobný. Oba výpočty přitom mají ambici být věrohodným podkladem. Nezbývá tedy nic jiného, než se podrobněji zabývat logikou výpočtu a podklady. Co a jak ovlivňuje využitelnost těžebních zbytků v daném území?

Soustředění těžebních zbytků pro účely dalšího zpracování se takřka výlučně provádí mechanizovaně. Stroje jsou využitelné pouze v takovém terénu, kde mohou bez problémů provádět sběr. Kromě svahové dostupnosti techniky a únosnosti terénu je důležitá také možnost pohybu po ploše. Z těchto důvodů není sběr těžebních zbytků možný nebo vhodný na svazích, na stanovištích extrémních (tzv. ochranné lesy), půdách s nízkou únosností a také v oblastech s nezpevněnými dopravními cestami (problémy s přístupností pro techniku). Nevhodný je sběr klestu na chudých stanovištích ohrožených degradací a v horských polohách. Z hlediska možností pohybu je mechanizovaný sběr prováděn na pasekách. Mechanizovaný sběr těžebních zbytků mezi stojícími stromy bývá ekonomicky a technologicky problematický a dochází přitom k poškození okolního porostu.

Kromě toho na řadě jinak vhodných lokalit existují omezení daná veřejným zájmem. Ve vztahu k omezení možností sběru těžebních zbytků to je zejména ochrana přírody – maloplošná chráněná území, 1. zóny chráněných krajinných oblastí a potenciálně mnohá území zařazená do soustavy Natura 2000. Podle údajů publikovaných Sekcí výrobců lesní biomasy CZ BIOM daná lokalita musí poskytnout těžební zbytky z nejméně 200–300 m³ těžeb, jinak je sběr ekonomicky nevýhodný. Převážně tak připadají v úvahu soustředěné mýtní těžby se vznikem holiny, umožňující mechanizovaný sběr bez poškození stojících stromů. Sběr těžebních zbytků bývá usnadněn při použití některých harvestorových technologií a při stromové metodě. Získávání těžebních zbytků z výchovných těžeb, maloobjemových a clonných sečí je zpravidla nerentabilní.

Je tedy zřejmé, že těžební zbytky lze ve skutečnosti získat jen z dosti redukovaného území s realizovanými těžbami. To je nutno zohlednit při odhadu potenciálu těžebních zbytků. V opačném případě by byly získány nadhodnocené a tím i zavádějící údaje, což by mohlo mít fatální důsledky pro investory, kteří by z takových údajů vycházeli při svém rozhodování.

Srovnání výpočtů

Výpočet podle ÚHÚL vychází z evidovaných těžeb v daném roce. Uvažuje s výtěžností těžebních zbytků v průměrné výši 10 % ve vztahu k vytěženému objemu. Dále uvažuje s využitelností 80 % (počítá se, že z plochy je odstraněno cca 80 % těžebních zbytků) s ohledem na technické a ekonomické důvody. Výpočet však ve výsledku neuvažuje s redukcí kvůli lokalitám obtížně dostupným pro mechanizaci (exponovaná a vodou ovlivněná stanoviště), lokalitám s nemožností odstranění těžebních zbytků (rezervace, ochranné lesy, 1. zóny CHKO apod.). Neuvažuje se ani s tím, že z technických a ekonomických důvodů je v současné době energeticky a ekonomicky efektivní získávat těžební zbytky zejména z plošných mýtních těžeb v dosahu odvozních cest. Samotná studie sice uvádí kriteria pro výběr pozemků k využití energetické biomasy, ve výpočtu však s tím nijak neuvažuje. Pokud by se doplnily i tyto vlivy do výpočtu, pak by výsledek vypadal následovně:

• objem mýtních těžeb v Plzeňském kraji (2005): 1 415 416 m³
• plocha hospodářského lesa vhodná pro využití biomasy k energetickým účelům uvedená ve studii ÚHÚL: 60 %
• podíl dosažitelných soustředěných mýtních těžeb (odhad): 65 %

Potenciál těžebních zbytků = 1 415416 x 0,1 x 0,8 x 0,6 x 0,65 = 44 161 m³

Výpočet v metodice VÚKOZ vychází z rozložení zásob dřevin ve věkových stupních dvou modelových majetků, kdy se hektarový potenciál těžebních zbytků odvozuje ze zásob 10. věkového stupně a starších. Koeficienty výtěžnosti těžebních zbytků jsou odvozeny podle Dejmala (1985). Potenciál těžebních zbytků je odvozen jako podíl hmotnosti biomasy těžebních zbytků všech mýtních porostů a celkové plochy majetku.

Při výpočtu byly použity tyto hodnoty hmotností dřevin (v tunách/m³): smrk 0,74, jedle 1,00, borovice 0,70, modřín 0,76, dub 1,00, buk 0,99. Autor textu zdůvodňuje použití hodnot mýtních porostů ekonomickou efektivností sběru klestu. Výsledek je redukován koeficientem 0,9 z důvodu nadbytku mýtních porostů a koeficientem využitelnosti 0,8. Hmotnost biomasy mýtných porostů je 18 500 t, plocha obou majetků je 2 116 ha. Roční potenciál těžebních zbytků potom vychází 0,63 t/ha/rok. Problém tohoto výpočtu je v tom, že potenciál těžebních zbytků je zřejmě počítán z hmotnosti těžebních zbytků, které by napadly při smýcení všech mýtních porostů. Při přepočtu na metry krychlové by hmotnost těžebních zbytků 18 500 t odpovídala přibližně těžbě 246 000 m³ mýtních těžeb. Skutečná výše mýtních těžeb v obou majetcích je však 142 500 m³. Pokud by tomu tak opravdu bylo, pak se těží cca 55 % zásob mýtních porostů (podobný výsledek dostaneme také při porovnání modelové těžební plochy a plochy mýtních věkových stupňů – cca 50 %). Pokud to vztáhneme lineárně i na hmotnost těžebních zbytků (18 500 t), pak jejich množství odpovídající předpokládaným těžbám představuje decenálně cca 10 175 t, tj. ročně 1 018 t. Při dosazení této hodnoty do výše uvedeného výpočtu obdržíme roční potenciál těžebních zbytků 0,35 t/ha. Při ploše lesů Plzeňského kraje 303 322,04 ha, uvedeného v metodice, by pak roční potenciál činil 106 163 t těžebních zbytků. Pokud bychom dále aplikovali kriteria dostupnosti a zohlednili podíl dosažitelných mýtních těžeb, pak by roční potenciál činil 41 404 t těžebních zbytků.

Pro porovnání vypočítáme i potenciál z výše těžeb redukovaného výsledku ÚHÚL (44 161 m³). Při průměrné hmotnatosti dříví na zmíněných modelových majetcích 0,76 t/m³ by to odpovídalo množství 33 562 t ročně.

Tab. 1: Srovnání původních a upravených hodnot potenciálu těžebních zbytků v Plzeňském kraji

Autor	Hodnoty ve studii	Hodnoty upravené	% z původní hodnoty
ÚHÚL	100 801 t	33 562 t	33 %
VÚKOZ	191 093 t	41 404 t	22 %

Poznámka: pro srovnatelnost byly údaje v tabulce přepočítány na stejné jednotky.

Zajímavé je, že při uplatnění pragmatických postupů se, navzdory aplikaci odlišných postupů výpočtů potenciálu těžebních zbytků ve stejném území, výsledné hodnoty dosti přiblížily. Neliší se již takřka v násobcích, ale cca o 20 %. Oba upravené výsledky jsou však jen zlomkem původních hodnot.

Shrnutí

O tom, že těžební zbytky mohou být zdrojem energie z obnovitelných zdrojů, není pochyb. Je však zapotřebí zodpovědně říci v jakém množství a za jakých podmínek je tato komodita k dispozici, aby se rostoucí zájem přerůstající místy v euforii záhy neproměnil v bolestivé prozření.

Seznam použité literatury je k dispozici u autora.

Zdroj: Lesnická práce

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu