Náklady na produkci štěpky z rychle rostoucích topolů

Informace o nákladech, které souvisejí s režijními, obslužnými a pomocnými činnostmi při pěstování topolů, se v publikacích objevují již delší dobu. Informace o nákladech jsou však velmi rozdílné. Je to pochopitelné, protože v praxi působí mnoho faktorů, kterými jsou ovlivňovány náklady a výnosy a tím také ekonomické ukazatele.

Některé náklady jsou stabilní, jiné proměnné. Budoucí investor by ale měl dostat jen takové informace, které co nejvíce odpovídají skutečnosti. Jen se může rozhodnou správně. Nejcennější jsou informace z reálného provozu, ale použít lze i jiné obecně platné zdroje. Aby nezůstalo jen v rovině teoretických úvah, byla empiricky stanoveny náklady na vyprodukování objemového a hmotnostního množství štěpky z reálné plantáže topolů v lokalitě Chlumská hora.

Výsadba a sklizeň

Z teoretických předpokladů a ověřených dat lze například vyvodit, že výnos záleží i na způsobu výsadby. Proto musí být sledována vazba na schéma výsadby, které ovlivní počet stromů na ploše a tím i celkové náklady na výsadbu: Například to může být v rozpětí 8 000 ks až 20 000 ks stromů na hektar.

Do nákladů se také promítne použitá mechanizace pro těžbu, zpracování a manipulaci s produkcí. Při zpracování dat bylo vyzkoušeno několik technologií pro těžbu a zpracování dřevní produkce z rychle rostoucích plantáží. Například využití harvestoru, nůžek na dřeviny i malorýpadla opatřeného kácecí hlavicí na násadě rýpadla. Byly zkoušeny také rozdílné stroje pro zpracování dřevní hmoty na štěpku a rozdílné způsoby manipulace se stromy. Také strojní zařízení variabilních velikostních, resp. výkonnostních kategorií mohou být s úspěchem za určitých podmínek nasazena, čímž bude ovlivněna výkonnost na jedné straně a náklady na provoz, resp. cena za služby, na straně druhé.

Vzhledem k malým plochám rychle rostoucích dřevin (kolem 1 ha), které jsou v České republice v současné době jednorázově těženy, se mechanizace používaná v zahraničí neprosadí, protože cenově zatím nemůže její nasazení konkurovat ověřené technologii v České republice. Tato technologie zahrnuje motorovou řetězovou pilu, štěpkovač a traktor, které obsluhují tři pracovníci. Perspektivně je ale nutné uvažovat s výrobou těžebního a zpracovatelského zařízení, které bude disponovat dostatečnou výkonností pro výrobu energetické štěpky na rozlohách přibližně 10 hektarů a později i na větších rozlohách. Při stanovení nákladů na vyprodukování štěpky byl využit pro její odvoz do skladu vzdáleného 10 km traktor s návěsem WTC BIG8 o objemu korby 16 m³ s nástavci bočnic 1600 mm.

Náklady na likvidaci

Do nákladů na výrobu štěpky byl započítán nákup řízků a byla započítána také likvidace plantáže po uplynutí 20 let (to je předpoklad některých odborníků, podle mého názoru lze plantáž ponechat o několik let déle). V našich podmínkách dosud nebyla žádná plantáž likvidována, protože všechny založené porosty jsou dosud produkční. Vzhledem k tomu, že nebyla pro sběr dat k dispozici plantáž, na které by byl reálně vyzkoušen některý z publikovaných návrhů strojního zařízení vhodného pro odstranění pařezů, byl ověřen způsob likvidace vytrháním pařezů a jejich shromážděním na deponiích prostřednictvím dozeru s dvouramenným rozrývacím zařízením. Dozer byl sledován při obdobné činnosti při rušení sadu ovocných stromů a naměřená výkonnost a náklady byly využity pro oblast likvidace plantáže rychle rostoucích topolů. Měřena byla výkonnost dozeru Caterpillar D5G opatřeným v zadní části stroje dvouzubým rozrývacím nožem s hloubkovým dosahem 350 mm. Dozer pojížděl na 1. převodový stupeň s hloubkou rozrývání 350 mm a jízdou vytrhával pařezy s kořeny. Vytržené pařezy zůstávaly ležet rozptýleny na povrchu. Několikrát musel operátor dozeru zastavit, vyhloubit nože rozrývače a uvolnit nahromaděné kořeny s pařezy. Byly zaznamenány časové ztráty při otáčení a najíždění na sousední řady a vzhledem k nutným zastávkám při vyprošťování pařezů, resp. kořenů. Po dokončení první části pracovní operace likvidace plantáže, byly ležící pařezy a kořeny shrnuty pomocí radlice téhož dozeru na deponie. Vzdálenost deponií korespondovala s dráhou, na které byl zaplněn objem radlice. Doba na vytvoření deponií pařezů a kořenů byla stanovena na základě časů dosažených při reálné pracovní činnosti s radlicí o šířce 3,07 m. Z deponií byly nakládány nakladačem CAT 242B prostřednictvím vidlí s přidržovačem do kontejneru o objemu 40 m³ odvozního zařízení GINAF a odváženy na řízenou skládku bioodpadu vzdálenou 20 km od rušené plantáže. Na základě pozorování a měření byl proveden kvalifikovaný odhad, že do jedné korby odvozního zařízení GINAF se může naložit přibližně 2000 ks pařezů. Na základě kvalifikovaného odhadu, bylo možné stanovit, kolik jízd by bylo nutné vykonat při využití uvedeného odvozního zařízení. Vazba nákladů je zde na toto konkrétní odvozní zařízení.

Vstupní parametry

Na základě empirických zjištění lze objektivizovat náklady na výrobu 1 m3, resp. 1 tuny štěpky z plochy plantáže rychle rostoucích topolů v lokalitě Chlumská hora. K dispozici je reálný výnos po provedené první a druhé těžbě od jejího založení. To je důležité, protože je výnos při druhé těžbě oproti druhé těžbě rozdílný.

Pro výpočet ceny štěpky byly použity všechny dostupné náklady tak, aby byla cena reálná pro rok 2010 a mohly být poskytnuty podklady pro výsadbu realizovanou jako komerční projekt zaměřený na dosažení požadovaného výnosu z vloženého kapitálu investorem.

Na základě časových snímků byla vypočítána náklady na přípravu, založení a ošetřování porostu, protože jsou k dispozici časy pro vykonání lidské práce, která byla realizována na jednotlivé úkony, spojené s přípravou, průběhem, těžbou, zpracováním a likvidací plantáže. Všechny služby a pracovní operace byly započteny a nebylo předpokládáno, že by některé byly realizovány bezplatně: Mzdové náklady pracovníků vycházejí z údajů ČSÚ z hrubé měsíční mzdy v zemědělství 22 653 Kč pro rok 2010. Z této mzdy byly vypočítány mzdové náklady 130 Kč na 1 hodinu. Náklady za pronájem strojů vycházejí z ceníku firmy Phoenix-Zeppelin The Cat Rental Store pro rok 2010. Tato firma byla zvolena z důvodů ucelené nabídky strojních zařízení, která jsou pro zpracování, odvoz, manipulaci a likvidaci plantáže potřebná.

K dispozici byly údaje o průměrných spotřebách za pohonné hmoty z firmy Cat Rental Store, cena nafty a benzínu byla uvažována bez DPH, na trhu k datu 31.12.2010. Náklady se mohou měnit vzhledem k délce trvání plantáže a také mohou nastat korekce v předpokládaných výnosech při 3., 4. a 5. těžbě. Náklady se také mohou měnit vzhledem k budoucímu vývoji mzdových nákladů a cen pohonných hmot.

Ne všechny teoretické náklady ale byly zohledněny: Nejsou zde například započítány náklady na nákup pozemku a na vybudování skladu štěpky. Není uvažováno s vlastním matečnicovým porostem, takže je uveden jen náklad na nákup řízků. Není uvažováno s náklady na pojištění porostu proti živelním pohromám. Není uvažováno s dotacemi na založení porostu. Není uvažováno s náklady na hnojení ani vápnění, protože nebylo realizováno. Není uvažováno s oplocením, protože nebylo realizováno, protože v rámci výzkumu bylo ověřeno, že oplocení není nutné (i přes skutečnost, že v okolí jsou lesy). Není uvažováno s ochranou proto škůdcům, protože nebylo realizováno (bylo ověřeno, že není nutné).

Dále není uvažováno s vícenáklady (náklady režijní a pomocné, například účetnictví, správní režie spojená s vedením firmy, zajištění sociálního zázemí pro pracovníky, poskytování osobních ochranných pracovních prostředků, náklady na školení o bezpečnosti práce, náklady na dopravu do firmy pro převzetí strojů a jejich vrácení, náklady na ostrahu strojů, které se nebudou vracet do půjčovny každý den). Tato oblast nákladů je pro každou firmu a každý region specifická a natolik variabilní, že přesně tyto vícenáklady nelze určit, ale je potřebné na tuto skutečnost upozornit, protože náklady na výrobu štěpky mohou být o 10 a 15 % vyšší. Na základě sběru dat od většiny majitelů plantáží rychle rostoucích topolů v Jižních Čechách lze rovněž předpokládat, že investor má k dispozici stroje, dopravní zařízení, zázemí a vybavení pracovníků, které využívá v rámci pracovních úkolů souvisejících s existencí firmy. Dále se předpokládá, že investor má finanční prostředky k dispozici (například ze zisků firmy) a nevznikají náklady na splátky úroků z úvěru. Pěstování rychle rostoucích topolů není jediným předmětem podnikání firmy investora. Nasazení pracovníků a mechanizace se tak předpokládá v zimním období, kdy zpravidla není jiné využití.

Vypočítané hodnoty

Náklady na produkci

Ze sběru všech nezbytných dat byly vypočítány náklady na vyprodukování 1 m3 štěpky ve výši 198,86 Kč, včetně odvozu do skladu vzdáleného 5 km a včetně likvidace plantáže po 20 letech od založení, při sponu výsadby 0,5 x 0,5 x 2,0 m.

Výnos z plochy

Výnos z reálné plochy na Chlumské hoře (plantáž částečně zastíněná z jižní strany lesním porostem) při 1. těžbě (po 4 letech) byl 154 m³ štěpky (tedy již zpracovaných stromů), to je výnos 38,5 m³ za 1 rok z uvedené plochy. Po 2. těžbě (po 4 letech od 1. těžby) byl výnos 175 m³ štěpky. Objem štěpky byl měřen po výhozu ze štěpkovače na korbu odvozního zařízení (návěs s vyššími bočnicemi). Objemová hmotnost takto sypané štěpky byla zjištěna 133,16 kg.m^-3. Výnos dřevní hmoty z plantáže Chlumská hora činí 23,3 t. Při přepočtu na 1 hektar činí výnos dřevní hmoty rychle rostoucích topolů při sklizni po 4 letech od založení plantáže 59,36 t/ha, resp. 14,84 t/ha/rok. Po druhé těžbě, tedy po dalších 4 letech byl výnos při sklizni 67,47 t/ha, resp. 16,87 t/ha/rok.

Energetický zisk

Energetický zisk z plantáže na Chlumské hoře čtyři roky po druhé těžbě, při sklizni 23,3/ t/plocha plantáže na Chlumské hoře, při uvažované výhřevnosti 15 500 MJ/t činí: 361,150 GJ/t, což představuje 90,29 GJ/t za rok. Při uvažovaném spalném teple 20 180 M/t-1 je to 470,19 GJ/t z rozlohy plantáže na Chlumské hoře, ale jedná se pouze o přepočtový, resp. teoreticko-vědecký údaj, nikoliv o prakticky využitelný údaj, protože ve spalovnách není v žádném případě spalována sušina dřevní topolové hmoty.

Závěr pro pěstitele

V roce 2010 byla například ve spalovně v Trhových Svinech vykupována štěpka za cenu 250 až 350 Kč za 1 m³ (vyšší cena v zimních měsících) v čerstvém stavu (obsah vody 50 až 55 %), dopravu si hradil prodejce štěpky. Z toho vyplývá, že by štěpka z plantáže na Chlumské hoře mohla být v zimních měsících produkována pro trh za cenu 350 Kč, čímž by byl vytvořen zisk za celou dobu trvání plantáže 133 608 Kč (protože vzdálenost lokality Chlumská hora je v relaci se vzdáleností plantáže a skladu, do kterého byla štěpka reálně odvážena, nezvýší se náklady na dopravu). Náklady lze snížit použitím mechanizované výsadby, která disponuje vyšší výkonností, ale vyžaduje dobře připravený pozemek pro výsadbu. Náklady lze také snížit použitím sklizňových strojů, které stromy těží a zpracovávají je zároveň. Odvoz štěpky lze realizovat velkoobjemovými návěsy, čímž se sníží počet jízd do skladu a sníží se náklady. Také lze snížit náklady menším počtem ošetřujících prací, resp. jejich vynecháním, čímž se ale sníží objem vyprodukované štěpky, protože se negativně projeví výnos při 1. těžbě. Také likvidaci plantáže lze provést jinými technologiemi, jimiž se mohou snížit náklady, například liniovou hloubkovou půdní frézou (AHWI KSH 700, PEIN PLANT), která zpracovává půdu v pruzích o šířce 30 cm do hloubky 40 až 50 cm. Pro všechny hloubkové frézy je typická vysoká energetická náročnost mobilního energetického zařízení (nad 100 kW) a nízká pracovní rychlost (0,3 až 0,8 km/h). V České republice je k dispozici hloubková fréza LESROT 40/40 s výkonností 0,15 ha/h. V plantážích rychle rostoucích topolů nebyly frézy dosud zkoušeny. Náklady lze také snížit využitím služeb podniků (například ZOD) v okolí plantáže, které disponují vhodnými pracovními mechanismy (například nakladače, výkonné traktory a dozery v zemědělství). Při výběru vhodné varianty způsobu sklizně a zpracování RRD je nutné vzít v úvahu všechny zmíněné faktory. Omezením pro použití té či jiné varianty může být charakter půdy, rozloha, tvar, sklon plantáže, vliv okolních porostů a další. Dále pak i charakter povrchu, přepravní vzdálenosti, požadovaná forma produkce, dostupnost vhodných zařízení a pod. Rozhodnutí o volbě správné varianty musí provést odborník na základě důkladné analýzy s přihlédnutím ke všem podmiňujícím faktorům, které jsou v tomto článku uvedeny.

(Příspěvek byl napsán na základě poznatků při řešení výzkumného záměru projektu MŠMT 2B06131 Nepotravinářské využití biomasy)

Tweet

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

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?