P R U H O N I C I A N A

Transkript

1 A C T A P R U H O N I C I A N A Vý z k umný ústav SILVA TAROUCY pro krajinu a okrasné zahradnictví Průhonice METODIKA ANALÝZY POTENCIÁLU BIOMASY JAKO OBNOVITELNÉHO ZDROJE ENERGIE Methodology for analysis of biomass potential as renewable source of energy KAMILA HAVLÍČKOVÁ, JAN WEGER a kol. Průhonice 2006

2 Ing. Kamila Havlíčková Ph.D. Ing. Jan Weger Ing. Blanka Havlíčková Ing. Filip Vrátný Mária Táborová Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, Květnové nám. 391, Průhonice doc. Ing. Jaroslav Knápek, CSc. doc. Ing. Jiří Vašíček, CSc. České vysoké učení technické Praha, Fakulta elektrotechnická, Technická 2, Praha Ing. Helena Součková, CSc. Výzkumný ústav zemědělské ekonomiky, Mánesova 75, Praha Ing. Petr Gallo GALLO PRO, s. r. o., Perúcká 1, Praha 2 Ing. Jiří Hejda Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, Brandýs nad Labem, pobočka České Budějovice, Lipová 15, Rudolfov Ing. Miroslav Kajan ČOV spol s r. o., Břilice 175, Třeboň Foto na titulní straně: Mapa Klimatické regiony Plzeňského kraje Photo on the front cover: Map of climatic regions of the Pilsen region Copyright Kamila Havlíčková, Jan Weger a kol., 2006 ISBN (VÚKOZ. Průhonice) ISBN (Nová Tiskárna, s. r. o., Pelhřimov) ISSN

3 OBSAH Úvod Potenciál biomasy Definice potenciálu biomasy Základní formy a zdroje biomasy v ČR Zbytková biomasa a Záměrně produkovaná biomasa Role biomasy z hlediska zemědělské a energetické politiky ČR Role biomasy v energetické politice ČR Trh s biomasou a využití biomasy pro energetické účely v České republice Využití biomasy pro výrobu elektřiny a tepla Výroba elektřiny z biomasy Využití biomasy pro výrobu tepla Využití biomasy v domácnostech Výroba briket a pelet z biomasy Celkový rozsah trhu s biomasou Konkurenceschopnost biomasy s jinými palivy Zemědělská politika z hlediska dotací obnovitelných zdrojů energií Geografické informační systémy pro analýzu potenciálu biomasy Popis SW Mapové podklady Modelová analýza potenciálu biomasy Plzeňského kraje Půdně klimatické podmínky Zemědělské výrobní oblasti Struktura a využití zemědělského půdního fondu Demografická a sídelní struktura Analýza potenciálu biomasy v Plzeňském kraji Analýza potenciálu zbytkové biomasy v Plzeňském kraji Sláma obilná a řepková Tabulková metoda Metoda s využitím GIS Trvalé trávní porosty Využití fytomasy z TTP pro anaerobní fermentaci Potenciál výroby bioplynu z TTP v Plzeňském kraji Využití stávajících ČOV ke kofermentaci fytomasy Lesní těžební zbytky y

4 6.3.1 Aktuální údaje o lese a lesním hospodářství za ČR Legislativa a plánování v lesním hospodářství ČR Náležitosti lesního hospodářského plánu a osnov Informační standard lesního hospodářství Faktory ovlivňující využití těžebního odpadu z lesa Kvantifikace těžebního odpadu pro modelovou obec Záměrně pěstovaná biomasa z výmladkových plantáží RRD Pěstební rajonizace Bonitačně půdně ekologické jednotky Hodnocení vhodnosti stanovišť pro pěstování RRD Výnosový potenciál RRD Omezující faktory pro dosažení výnosového potenciálu Ekonomika analýzy potenciálu biomasy Metodika hodnocení ekonomické efektivnosti projektů Ekonomické modely pro hodnocení projektů základní principy tvorby Měrné náklady produkce Minimální cena jednotky produkce Postup výpočtu minimální ceny jednotky produkce z pohledu investora Vliv podpor na minimální cenu Ekonomický model výmladkové plantáže RRD Ekonomický model pro zpracování lesních těžebních zbytků Ekonomický model pro zpracování trávy z TTP Energetické užití slámy Metodický postup stanovení potenciálu pro zájmové území Seznam citované a použité literatury Barevná příloha 4

5 Seznam použitých zkratek BPEJ BPS CF ČEA ČSÚ ČÚZK EAFRD EAGGF EBIT EPC ERDF ERÚ ES ESF EU EZOZF FAR FM FO GIS HDP HPJ HPKJ HRDP CHKO IRR KR LFA LHC LHO LHP LPIS MEŘO MPO MTBE MZe MŽP NIL NP NPV OPPP OP RVMZ OZE PEZ PHO PO Bonitovaná půdně ekologická jednotka Bioplynová stanice Cash flow (tok hotovosti) Česká energetická agentura Český statistický úřad Český úřad zeměměřický a katastrální Evropský zemědělský fond pro rozvoj venkova (European Agric. Fund for Rural Development) Evropský zemědělský garanční a orientační fond (European Agric. Guarantie and Guidenance Fund) Earnings before interest and taxation (zisk před úroky a zdaněním) Energy performance contracting Evropský fond regionálního rozvoje (European Research and Development Fund) Energetický regulační úřad Evropské společenství Evropský sociální fond Evropská unie Evropský zemědělský orientační a záruční fond Fotosyntetické aktivní záření Fresh mutter (čerstvá hmota) Fyzická osoba Geografický informační systém Hrubý domácí produkt Hlavní půdní jednotka Hlavní půdně klimatická jednotka Horizontální plán rozvoje venkova Chráněná krajinná oblast Internal Rate of Return (vnitřní výnosové procento) Klimatický region Méně příznivé oblasti a oblasti s enviromentálním omezením Lesní hospodářský celek Lesní hospodářská osnova Lesní hospodářský plán Land Parcel Identification System (systém pro vedení a aktualizaci evidence půdy) Metylester řepkového oleje Ministerstvo průmyslu a obchodu Metyltercbutyleter (antidetonátor benzinu) Ministerstvo zemědělství Ministerstvo životního prostředí Národní inventarizace lesů Národní park Net Present Value (čistá současná hodnota) Operační program průmysl a podnikání Operační program Rozvoj venkova multifunkční zemědělství Obnovitelné zdroje energie Primární energetický zdroj Pásma hygienické ochrany Právnická osoba Acta Pruhoniciana 83, 2006 RRD Rychle rostoucí dřeviny RZM Rastrová základní mapa SEK Státní energetická koncepce SFŽP Státní fond životního prostředí SHR Samostatně hospodařící rolník SMO 5 Státní mapa odvozená SR Slovenská republika SZIF Státní zemědělský intervenční fond TS Total solids (totální sušina) TTP Trvalý travní porost ÚHUL Ústav pro hospodářskou úpravu lesů VÚKOZ Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví VÚLHM Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti VÚMOP Výzkumný ústav meliorací a ochrany půd WACC Weighted Average Cost of Capital (vážené kapitálové náklady) WMS Web Map Servers (Internetové mapové servery) ZCHÚ Zvláště chráněné území ZPF Zemědělský půdní fond ŽP Životní prostředí Seznam použitých jednotek t (suš.)/ha/rok výnosový potenciál případně výnos suché hmoty (biomasy) za jedno obmýtí t (sur.)/ha/rokk výnosový potenciál případně výnos surové hmoty (biomasy) včetně obsahu vody 5

6 Abstrakt Předkládaná publikace prezentuje výstupy z projektu QF 4127 Metodika analýzy potenciálu biomasy jako obnovitelného zdroje energie pro zájmové území, který byl řešen v letech v rámci grantového projektu MZe. V úvodu publikace (kapitoly 1 3) je stručný přehled definic jednotlivých druhů potenciálu a základních zdrojů biomasy v ČR. Dále jsou v publikaci popsány širší aspekty využití biomasy, a to zejména role biomasy z hlediska zemědělské a energetické politiky v ČR včetně dotací a podpor pro obnovitelné zdroje (zejména biomasu). V kapitole 4 je proveden výčet digitálních datových zdrojů (map a databází) potřebných nebo vhodných při zpracování analýzy potenciálu biomasy s využitím GIS. Hodnocení je provedeno zejména v návaznosti na velikost analyzovaného území a dostupnost mapových podkladů. V kapitolách 5 8 je metodika analýzy potenciálu biomasy podrobně provedena na konkrétních příkladech v modelovém území Plzeňského kraje a jeho částech. Uvažovanými zdroji biomasy jsou obilná sláma, trvalé travní porosty, lesní těžební zbytky a rychle rostoucí dřeviny. Pro jednotlivé zdroje biomasy je provedeno ekonomické hodnocení pomocí ekonomických modelů. Jednotlivé modely jsou zde podrobně popsány včetně položek, které byly pro výpočet ceny biomasy použity. Použité vstupní údaje v modelu pocházejí z experimentálně zjištěných dat na výzkumných plochách plantáží rychle rostoucích dřevin, časových snímků a konzultací s odborníky při získávání cenových podkladů pro trvalé travní porosty a štěpku z lesních těžebních zbytků. Cena slámy je získána na základě průzkumu nabídkových cen. V poslední textové části publikace (kapitola 9) je souhrnně popsán vytvořený metodický postup stanovení potenciálu biomasy pro zájmové území. Obsahuje hodnocení a srovnání různých přístupů k analýze potenciálu biomasy, kritéria pro volbu jednotlivých metod, způsoby zpracování dat a zásady interpretace výsledků. Na závěr publikace jsou barevné grafické přílohy (celkem 30 map), ve kterých jsou zobrazeny jednotlivé mapové výstupy s popisem zdrojových dat a principem vytvoření. Abstract The publication presents results of research project QF 4127 of the Czech Ministry of Agriculture The Methodology of Analysis of Biomass Potential as a Renewable Energy Source in Selected Areas, which was carried out between at RILOG Průhonice (Silva Tarouca Research Institute for Landscape and Ornamental Gardening). In chapters 1 3 definitions of types of biomass potentials are given with a short overview of the main sources of biomass in the Czech Republic. Wider aspects of biomass utilisation are also described here with main focus on the role of biomass in agriculture and in the energy policy of the Czech Republic including subsidies and support programs for renewables (especially biomass). Chapter 4 contains an overview of digital data sources (maps and databases), which are needed for, based on GIS. Sources are evaluated based on the size of the analysed area and availability of the source. In chapters 5 8 the methodology of biomass potential analysis is carried out and shown on examples in the model area of the Pilsen region (kraj, NUTS 3) and its selected parts. Analysed sources of biomass are wheat straw, grass, forest residuals and fast growing trees. For each source an economic evaluation is performed using economic models. Models are described in detail including an origin of all input data that were collected from experimental testing plots of fast growing trees (e.g. activity charts) and from expert assessments for grass and forest residuals. The price of straw is from an analysis of bid (contract) prices. The last text part of the publication (chapter 9) contains a comprehensive summary of the prepared methodology of analysis of biomass potential for selected areas. It also contains an evaluation and comparison of different approaches to biomass potential analysis, criteria for selecting individual methods, methods of data processing and basic rules for interpreting final results. Graphic outputs are presented in the end of the publication including 30 maps with a detailed description of data sources and methods used. Výsledky prezentované v této publikaci byly získány s přispěním grantového projektu MZe ČR QF4127 Metodika analýzy potenciálu biomasy jako obnovitelného zdroje pro zájmová území. 6

7 Úvod Biomasa je v dlouhodobém horizontu pro Českou republiku nejperspektivnější z obnovitelných zdrojů (OZE) pro výrobu elektřiny i tepla. Podle současné energetické politiky by v roce 2030 měla tvořit až 85 % z celkového využití OZE to znamená, že by biomasa měla pokrývat okolo 13 % PEZ. V roce 2003 to bylo jen okolo 2 % PEZ (80 % OZE). Převážná část výroby elektřiny z biomasy je v současnosti realizována formou spoluspalování s uhlím ve větších teplárenských nebo elektrárenských kotlích především s fluidním nebo roštovým ohništěm. V roce 2004 bylo k výrobě elektřiny použito celkem tun biomasy, což odpovídá GJ energie obsažené v biomase. Ze srovnání výroby elektřiny a tepla z biomasy je patrné, že více než 80 % energeticky využívané biomasy je v ČR spotřebováno na výrobu tepla. Na výrobu tepla bylo v roce 2004 využito tun biomasy. Biomasa je užívána především v podobě palivového dříví, dřevního odpadu z pil, papírenského průmyslu a průmyslu zpracování dřeva. Podstatně méně se využívají ostatní formy, především tzv. zbytkové biomasy jako jsou sláma, zbytky po těžbě dřeva v lesích apod. Dostupný a případně ekonomicky využitelný potenciál biomasy pro energetické využití a podíl jednotlivých forem biomasy v České republice bude zřejmě ještě dlouho otázkou diskutovanou na mnoha úrovních. Analýzy prováděné v posledních 10 letech se od sebe značně lišily použitou metodikou, zadáním i výsledky, a to jak v absolutním množství, tak v rozdělení mezi hlavní zdroje a jejich rozložení v území (státu). Také rozdělení celkového potenciálu na tři hlavní zdroje biomasy v krajině zemědělské sklizňové zbytky, lesní těžební zbytky a biomasu z energetických plodin se značně od sebe liší. Pouze jedna ze studií potenciálu se pak věnovala geografickému rozložení potenciálu v krajině. Tato metodická nejednotnost posuzování potenciálu biomasy se podle nás odrazila i na kvalitě hodnocení tohoto zdroje v krajských energetických koncepcích a i energetické politice ČR. Metodika analýzy potenciálu biomasy rozpracovávaná v projektu QF 4127 Metodika analýzy potenciálu biomasy jako obnovitelného zdroje pro zájmová území bude zcela jistě zatím nejpřesnějším nástrojem pro odhad realizovatelného potenciálu biomasy v krajině, a to jak přesností kalkulace jednotlivých zdrojů, tak i možností zahrnutí významných ekologických a ekonomických bariér do hodnocení. Optimální využití biomasy jako domácího obnovitelného zdroje v krajině je možno posuzovat z více hledisek jako například energetického, ekonomického, zemědělského, globálně environmentálního a krajinně-ekologického. Mohlo by se podle současných diskusí v médiích i odborných kruzích zdát, že společensky nejvýhodnější by bylo využít potenciál biomasy v maximální možné míře a maximalizovat přínosy pro ekonomiku zemědělských oblastí, snížit závislost na dovozu fosilních paliv a snížit produkci skleníkových plynů. Ozývají se však již i hlasy proti neuváženému čerpání obnovitelných zdrojů (biomasy), které by mohlo přinést negativní důsledky ve formě poškození lokální i globální kvality životního prostředí. V souvislosti s biomasou se nejčastěji mluví například o neuváženém převádění starých lučních porostů v horských oblastech na ornou půdu pro pěstování energetických plodin (nebezpečí eroze a uvolnění uhlíku fixovaného v organickém horizontu půdy) nebo o nadměrném odebíraní lesních těžebních zbytků na živinově chudších nebo morfologicky nevhodných stanovištích. Podle zatím dosažených výsledků prací se domníváme, že metodika zpracovávaná v tomto projektu bude kromě svého hlavního cíle analýzy celkového množství a distribuce potenciálu biomasy v území vhodná pro minimalizaci případných negativních důsledků nevhodného neobnovitelného využívání třech hlavních zdrojů biomasy v krajině zemědělských sklizňových zbytků, lesních těžebních zbytků a záměrně pěstované biomasy z energetických plodin. Ekonomická efektivita produkce různých forem a zdrojů biomasy v daných hospodářských podmínkách bude v konečném hodnocení investorů rozhodovat o faktickém využití potenciálu biomasy. Ceny různých forem biomasy se dnes pohybují ve značně širokém rozmezí od nejlevnějšího paliva na našem trhu až po palivo dražší než nejlevnější fosilní paliva (uhlí). Poměrně výrazné změny v cenách různých forem biomasy je nutné očekávat i v časovém horizontu let, kdy proti sobě budou působit vlivy převýšení poptávky nad nabídkou a dovozů levnější biomasy ze vzdálenějších regionů (viz např. větrná kalamita v Tatrách), zvyšování efektivity extrakce a produkce biomasy a zdražování pracovní síly. I zde podle zatím dosažených výsledků prací na projektu se domníváme, že metodika bude umožňovat zhodnocení rizik způsobených změnami cen např. provedením citlivostní analýzy vlivu změn ceny biomasy na její geografickou využitelnost. 1 Potenciál biomasy Dosud zůstává velké množství dostupné biomasy nevyužito. Je možné zmínit zejména slámu obilnou a řepkovou, v lesích po těžbě dřeva zůstává nevyužitelný odpad dřevní hmoty. Dále je možné uvažovat o využití potenciálu zatravněných a sečených ploch, které nejsou využívány pro produkci potravin. Dalším významným zdrojem energetické biomasy by mohly být rozsáhlé plochy, které v České republice zůstávají přes zimu pokryté vysokým porostem suchých plevelů. I ty představují značný zdroj biomasy vhodné pro energetické využití. Významné množství biomasy by bylo možné sklízet např. i z podmáčených ploch kolem rybníků a vodních toků za použití speciální techniky nebo v zimě, pokud je půda dostatečně zmrzlá. Mezi pozitivní faktory zvyšování produkce biomasy v ČR je možné také začlenit problematiku tzv. marginálních zemědělských půd s nižším produkčním potenciálem z hlediska konvenční zemědělské produkce, které lze využít k záměrnému pěstování biomasy. Česká republika je ve srovnání s průměrem zemí EU s vysokým zorněním zemědělské půdy (73,8 % proti 54,3 %), která pokrývá 54,3 % rozlohy státu (v EU15 je to jen 41,5 %). Velká část zemědělské půdy (45 %) navíc leží v horských a podhorských oblastech s členitým kopcovitým terénem a tvrdými klimatickými podmínkami, kde v dnešní době není intenzivní zemědělská výroba ekonomicky efektivní. Po roce 1990 došlo k nárůstu rozlohy neobdělávaných 7

8 ploch, které by bylo možné využít pro záměrné pěstování energetických plodin (energetické dřeviny a byliny). Dále je možné pro záměrně pěstované energetické plodiny využít plochy, které nejsou vhodné pro potravinářskou produkci. Po katastrofálních záplavách v roce 1997 a 2002 se vyskytla další možnost pro zakládání výmladkových plantáží (RRD) na nově vzniklých náplavách a sedimentech, které nejsou pro klasickou rostlinou výrobu vhodné. Pokud se rozhodneme pro energetické využívání biomasy, je vždy nutné, aby tomuto rozhodnutí předcházela analýza potenciálu biomasy pro uvažované území. Tyto studie v současné době vznikají jako součást energetických koncepcí jednotlivých krajů, případně slouží jako inspirace pro strategické rozhodování starostů, podnikatelů nebo zemědělců. Při analýze potenciálu biomasy v zájmovém území by mělo být počítáno s těmito zdroji biomasy: obilnou a řepkovou slámou, lesními sklizňovými zbytky, cíleně pěstovanou biomasou z plantáží RRD, či jiných energetických plodin, v případě vysokého zastoupení trvalých travních porostů (TTP) je vhodné také spočítat jeho energetický potenciál pokud se v oblasti vyskytuje pila nebo dřevařský provoz, měl by být tento potenciál ještě doplněn také jejich dřevním odpadem. 1.1 Definice potenciálu biomasy V odborné literatuře i provedených studiích potenciálu obnovitelných zdrojů se objevuje mnoho stupňů nebo typů potenciálu, které jsou definovány nejčastěji úrovní omezení pro jeho využití, které byly pro vyhodnocení použity. V případě biomasy je na vrcholu této pomyslné stupnice potenciál, který je omezen jen rozlohou oblasti a produkčními podmínkami ekosystémů a který je využitelný komerčně v aktuálních ekonomických podmínkách. V naší analýze definujeme jednotlivé úrovně následujícím způsobem: Technický potenciál chápeme jako množství energie, které je možno z obnovitelného zdroje (např. z biomasy) získat technickými prostředky, které jsou k dispozici. Jedná se o teoretický potenciál ve kterém je množství zdroje omezeno pouze technickými bariérami tzn. rozlohou oblasti (lesní a zemědělské půdy) a produkčními podmínkami, které jsou charakterizovány zejména sumou teplot, sumou srážek a částečně také úrodností půdy. Stanovený teoretický potenciál nemá praktické využití, ale bývá mezistupněm pro stanovení dostupného potenciálu. Dostupný (realizovatelný) potenciál je technický potenciál, jehož zdroje jsou dále omezeny environmentálními, administrativními, legislativními, technickými bariérami či dalšími jinými omezeními. Jako příklad omezení lze uvést zvláště chráněná území (ZCHÚ), pásma hygienické ochrany (PHO) a pravidla omezující využívání biomasy v daném území. Tyto bariéry jsou relativně snadno definovatelné v prostoru a čase například pomocí map. Využitelný potenciál je dostupný potenciál, který je omezen využitím přírodního zdroje pro jiné účely než energetické, například využití zemědělské půdy pro produkci potravin, surovin atd. Tyto bariéry jsou již hůře definovatelné zejména pro velké územní celky a proto se jejich rozsah nebo časový vliv řeší pomocí vhodných metodických postupů využívajících relativních hodnot a expertních odhadů. Ekonomicky využitelný (komerční) potenciál je potenciál biomasy využitelný komerčně v aktuálních ekonomických podmínkách. Za omezující podmínky se obvykle uvažují ekonomické, fiskální a legislativní podmínky, energetická politika státu, dostupnost zařízení, investiční a provozní náklady. Vychází se z využitelného potenciálu, který je dále ekonomicky hodnocen metodikou minimální ceny pro efektivní technologie pěstování, sklizně (těžby) a dopravy na referenční vzdálenost (okraj pole, odvozní místo). Hodnoty, kterých potenciál biomasy nabývá v uvedených úrovních, je možno vyjádřit v různých jednotkách. Často je to v energetických (MJ, GJ, TJ, PJ), hmotnostních (kg, t) nebo objemových jednotkách (m 3 ). V mnoha případech je nutné uvádět potenciál v kombinovaných jednotkách vyjadřujících distribuci potenciálu v krajině (m 3 /ha, t (suš.)/ha), výnosový potenciál zdrojů biomasy (t (suš.)/ha, kwh/ha) nebo ekonomický potenciál jednotlivých zdrojů a forem biomasy (Kč/GJ; Kč/t (suš)). Ve všech případech je nutno uvádět vlhkost biomasy, která má zásadní vliv na výhřevnost. Dále se v textu používají příbuzné pojmy: Energetický potenciál je vyjádřený v energetických jednotkách (MJ, GJ, TJ, PJ nebo kombinovaně GJ/ha, kwh/ha). Výnosový (produkční) potenciál je potenciální výnos biomasy, například lesního porostu nebo výmladkové plantáže RRD, na daném stanovišti v daných stanovištních podmínkách vyjádřený v prostorových nebo hmotnostních jednotkách (m 3 /ha, t (suš.)/ha). Reálný potenciál je pouze vyjádření relativní využitelnosti potenciálu biomasy v daných souvislostech oproti obecným předpokladům. Metodika, která je výsledkem projektu QF 4127, je v zásadě schopná provést analýzu potenciálu biomasy na všech uvedených stupních. 2 Základní formy a zdroje biomasy v ČR Biomasa sloužila v českých zemích ještě poměrně nedávno v období od konce 1. světové války do konce 2. světové války k výrobě nezanedbatelného množství biopaliv (lihu, dřevěného uhlí, dřevoplynu) nebo přímo k získání energie. Biomasu vhodnou pro výrobu energie je možno podle způsobu jejího vzniku rozdělit na následující skupiny: zbytková biomasa recyklovaná biomasa z výrobků po ukončení jejich životností záměrně produkovaná biomasa. 2.1 Zbytková biomasa Zbytková biomasa je v našich podmínkách převážně snad- 8

9 no dostupná a levná forma paliva. Bývá tedy prvním a zatím také hlavním zdrojem biopaliv v existujících nebo budovaných výtopnách a kotelnách na spalování biomasy. Rostlinné odpady Zemědělské sklizňové zbytky zejména obilná sláma má široké uplatnění. Energetické využití u nás se začíná pomalu uplatňovat, i když v porovnání se skandinávskými zeměmi se zpožděním vedle několika zemědělských podniků, které si slámou kryjí potřebu tepla, jsou už vytápěny i celé vesnice. Častou námitkou proti spalování je, že veškerá sláma, která v daném roce na polích narostla, musí přijít zpátky do půdy jako hnojivo. Ve skutečnosti je ve slámě velmi málo živin např. dusíku je ve slámě méně než 1 %. V současnosti s využívaným zaoráním za účelem obohacení půdy humusem má význam jedině na těžších půdách, jinak jen při současném hnojení kejdou nebo jiným dusíkatým hnojivem. Bakterie, které rozkládají slámu, si potřebný dusík přijímají z půdní zásoby. Po jejich zániku se část dusíku ztrácí v atmosféře, podobně jako CO 2 ze spálené slámy. Proto přiměřené využití slámy jako paliva, výhledově zhruba do 50 % tj. 2 4 t (suš.)/ha/rok, nemůže ohrozit úrodnost půdy. [35] Řepková sláma se svojí výhřevností 15 17,5 GJ/t přibližuje lepším druhům hnědého uhlí. Není pro ní prakticky jiné využití než v energetice. Pro živočišnou výrobu ani pro zaorání se příliš nehodí. Dalšími rostlinnými odpady je kukuřičná sláma, seno, zbytky po likvidaci křovin a náletových dřevin, odpady ze sadů a vinic, odpady ze zeleně a travnatých ploch. Lesní těžební zbytky Slibným zdrojem je odpadní dřevní biomasa z výchovných a mýtních těžeb v lesních porostech. Přesto, že je její potenciál velmi vysoký, není v takové míře využíván, protože lesnické společnosti, které provádějí těžbu většinou nejsou schopny tuto biomasu vyklízet z lesa ekonomicky rentabilním způsobem. Organické odpady z průmyslových výrob Nejčastějším zdrojem bývají pilařské a dřevozpracující provozy, které často jako odpadní produkt poskytují piliny, odřezky, hobliny a kůru. Tato forma biomasy zejména z velkých zdrojů začíná být pomalu zcela využita zejména pro výrobu biopaliv, např. lisovaných dřevních pelet a briket. Menší lokální pily však stále mohou být rentabilním zdrojem pro místní potřeby. [35] Ethylalkohol je kapalné palivo vznikající v lihovarech na základě kvasných procesů cukrů a škrobů a následné destilace. Je to kapalné palivo s výhřevností přibližně poloviční než má benzín nebo nafta, ale je možno jej vyrábět prakticky z každé organické hmoty obsahující cukry, škroby, glukózu, ale i třeba celulózu. Dosavadní tradiční metody výroby etanolu jsou velmi náročné a energetický zisk je malý a při využívání dováženého zemního plynu k jeho destilaci zatím nejsou ekonomické výhody prokázány v plné míře. [31] Odpady ze živočišné výroby Ze zemědělských odpadů se v největší míře využívá kejda (tekuté a pevné výkaly hospodářských zvířat s vodou), případně i slamnatý hnůj, zbytky krmiv, odpady z přidružených zpracovatelských kapacit. Komunální organické odpady Nejperspektivnější z plynných biopaliv je bioplyn. Předností všech metod na výrobu bioplynu je, že plní dvě nezastupitelné funkce. První z funkcí je zpracování všech organických odpadů s vyšším obsahem vody, nevhodných pro spalování, na kvalitní organické hnojivo, aplikovatelné v požadovaném množství na jakýkoliv pozemek bez škodlivých účinků, které mohou mít např. čerstvá kejda, čistírenské kaly či čerstvý slamnatý hnůj. Odfermentované suroviny ztratily sice část uhlíku a vodíku, ale obsahují jinak všechny aktivní látky, potřebné pro výživu rostlin. Druhou funkcí je, že se vytváří vysoce hodnotné plynné palivo bioplyn s obsahem % metanu (CH 4 ) a s nepatrným množstvím sirovodíku (H 2 S), % oxidu uhličitého (CO 2 ) a vody. Bioplyn se svou výhřevností přibližuje zemnímu plynu, má asi 70 % jeho výhřevnosti s ohledem na určitý podíl CO 2 a vodní páry. Technologicky je možno bioplyn upravit až na čistý metan, ale toto není u nás v praxi zatím využíváno, protože původní výhřevnost postačuje i pro pohon stacionárních motorů. Podstatou tvorby bioplynu, tj. metanu, je organický rozklad hmoty v několika fázových stupních, které mohou v souhrnu trvat asi 1 měsíc, při teplotách kolem 37 C (teplota zažívacího traktu živočichů, zejména přežvýkavců, jejichž trávení představuje stejný proces). Podmínkou je nepřítomnost vzduchu a kyslíku. Tuto teplotu je nutno udržet, proto při kapalných procesech, které dnes převládají a s obsahem sušiny 8 12 %, je nezbytné reaktory přihřívat. K tomu se v zimě využívá významná část vyrobeného bioplynu. Zkouší se i metody využívající teplý generátorový plyn ze zpracovaných dřevin. [31] 2.2 Záměrně produkovaná biomasa Poměrně novým zdrojem biomasy jsou porosty tzv. energetických rostlin. Tímto termínem jsou označovány botanické druhy dřevin, trvalek a bylin, jejich kultivary a sorty, přírodní a záměrní kříženci. Jejich růst a zejména objemové produkce (t/ha/rok) při intenzivním pěstování výrazně převyšuje průměrné hodnoty ostatních plodin ve sledované oblasti. [35] Energetické rostliny nedřevnaté Jejich hlavní předností je, že dosahují vysokých výnosů a dají se sklízet běžnými zemědělskými sklizňovými stroji. Mnohé z nich jsou víceleté, jako šťovík (Rumex), ozdobnice (Miscanthus), topinambur (Helianthus) s nižšími výrobními náklady. Zvláštní postavení bude mít konopí seté (Cannabis sativa), protože jeho hlavní účel je využití v textilním, papírenském a případně potravinářském průmyslu a jenom dřevní 9

10 podíl pazdeří se může využívat energeticky. Všechny tyto plodiny se liší od potravinářských tím, že jsou pěstovány pro výnos hmoty a ne pro výnos živin. [31] Energetické dřeviny Tzv. rychle rostoucí dřeviny (RRD), případně klony dřevin, které jsou schopné vysokého výnosu nadzemní biomasy v krátkém obmýtí 3 6 let a životností let. Jejich růst a zejména objemová produkce (t/ha/rok) v prvních letech nebo po opakovaném seříznutí výrazně převyšuje průměrné hodnoty ostatních dřevin. Pro RRD považujeme za nadprůměrné výnosy od 8 10 t (suš.)/ha/rok a za vynikající nad 15 t (suš.)/ha/rok v průměru za celou dobu existence plantáže. Dalšími vlastnostmi RRD je rychlý terminální růst v prvních letech po výsadbě, což v podmínkách ČR znamená přes 70 cm/rok a snadné zakládání porostů zejména vegetativním způsobem. [33] 3 Role biomasy z hlediska zemědělské a energetické politiky ČR 3.1 Role biomasy v energetické politice ČR Energetická politika ČR z roku 2000 stanovila jako základní cíl k roku 2010 zvýšení podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě primárních energetických zdrojů z cca 1,5 % (v roce 2000) na cca 3 6 % k roku 2010 a cca 4 8 % k roku Tyto záměry byly zásadním způsobem revidovány aktualizací Státní energetické koncepce (SEK) z roku 2004 (schválenou usnesením vlády č. 211 z března 2004). Tato revize SEK předpokládá ambiciózní nárůst podílu OZE jak ve struktuře PEZ, tak i ve struktuře výroby elektřiny, a to zejména po roce SEK předpokládá % podíl OZE ve struktuře PEZ i ve struktuře výroby elektřiny (16 % podíl OZE na tzv. brutto spotřebě elektřiny) pro cílový rok 2030 viz následující grafy a tabulky: PJ Rok Elektřina (im/ex) OZE Jaderná energie Ostatní kapalná Ropa Zemní plyn Ostatní tuhá Černé uhlí Hnědé uhlí Graf 1 Předpokládaný vývoj struktury PEZ [18] Tab. 1 Podíl OZE na PEZ [18] Rok Podíl OZE na PEZ 2,63 % 5,38 % 8,96 % 10,49 % 12,03 % 14,86 % 15,75 % TWh Rok OZE Jaderná energie Ostatní kapalná Zemní plyn Černé uhlí Hnědé uhlí Graf 2 Předpokládané změny struktury výroby elektřiny (včetně vodních elektráren nad 10 MW) [18]

11 Tab. 2 Předpokládaný podíl OZE na brutto výrobě elektřiny dle SEK [18] Rok Podíl OZE 2,32 % 5,32 % 9,92 % 12,17 % 13,63 % 16,23 % 16,89 % Biomasa hraje dominantní roli v budoucím předpokládaném nárůstu užití OZE. Důvodem jsou jednak méně výhodné přírodní podmínky pro využití jiných druhů OZE, ale současně relativní dostatek půdy potenciálně vhodné pro cílené pěstování biomasy pro energetické účely viz následující kapitoly. SEK předpokládá, že podíl biomasy dosáhne cca 85 % celkového podílu PEZ viz graf 3. Podobně jako v případě primárních energetických zdrojů, tak i v případě výroby elektřiny z OZE, předpokládá SEK dominantní roli biomasy. V cílovém roce 2030 tak činí podíl biomasy na brutto výrobě elektřiny cca 80 % viz graf 4. PJ Odpady Ostatní OZE Druhotné teplo Biomasa Graf 3 Předpokládaná struktura OZE [18] Rok TWh Rok Větrné elektrárny MVE Biomasa Graf 4 Předpokládaná struktura výroby elektřiny z OZE [18] Dokonce ještě vyšší podíl biomasy než schválená SEK, předpokládal scénář MŽP (pro projednávání SEK). Tento scénář předpokládal využití až 30 % celkové zemědělské půdy pro energetické účely (energetické plodiny a byliny, výmladkové plantáže RRD). Tento scénář rovněž předpokládal využít podstatnou část zbytků z těžby dřeva v lesích a sklizně zemědělských plodin (sláma). Předpoklad vývoje užití biomasy podle scénáře MŽP uvádí graf 5 na str. 12. Položky Pěstovaná biomasa 1, 2 zahrnují povolené energetické plodiny rozlišené podle náročnosti pěstování (nutnost ošetřování, hnojení, sklizňové nároky, sušení apod.), případně biomasu, která je pouze sklízena z důvodu údržby ploch. 11

12 PJ 300 Dřevní odpad Palivové dřevo Sláma 200 Rychle rostoucí dřeviny Pěstovaná biomasa 2 Pěstovaná biomasa Bionafta Etanol Bioplyn Rok Graf 5 Scénář MŽP pro projednávání SEK Jak schválená SEK, tak i scénář MŽP pro SEK, představují výrazný nárůst spotřeby biomasy oproti předpokladům na konci 90. let minulého století (viz např. [13]). Státní energetická koncepce současně předpokládá další nárůst dodávky tepla z centralizovaných systémů zásobování teplem, a to i přes současný relativně vysoký podíl viz graf 6. SEK předpokládá, že biomasa se bude dominantně podílet na nárůstu dodávek tepla z CZT a že současně bude do značné míry pokrývat pokračující pokles spotřeby uhlí. SEK předpokládá, že biomasa jako palivo bude sloužit pro cca 50 % dodávek tepla z CZT v cílovém roce 2030 viz graf 7. Dálkové vytápění 32,3 % Ostatní 0,3 % Lokální kamna na tuhá paliva 7,6 % Lokální kamna plynová 8,1 % Graf 6 Struktura systémů vytápění v ČR koncem 90. let 1 Vytápění elektřinou 5,5 % Ústřední vytápění pro rodinný dům 13,3 % Vlastní ústřední vytápění na plyn 18,6 % Vlastní ústřední vytápění na tuhá paliva 14,3 % 250 Graf 7 Struktura dodávek tepla z CZT dle SEK PJ OZE Ostatní kapalná Zemní plyn Černé uhlí Hnědé uhlí Rok 1 Průzkum GfK 1998, převzato z internetových stránek 12

13 3.2 Trh s biomasou a využití biomasy pro energetické účely v České republice Využití biomasy pro výrobu elektřiny a tepla Biomasa je v současnosti dominantním obnovitelným zdrojem v ČR. Podíl biomasy na výrobě elektřiny a tepla uvádí tab Výroba elektřiny z biomasy Podrobnou strukturu užití biomasy a dalších OZE pro výrobu elektřiny uvádí tab. 4. Tab. 3 Podíl biomasy na celkovém užití OZE v ČR, 2003 [16] Výroba tepla [GJ] Brutto výroba elektřiny [GJ] Vyrobená energie [GJ] Podíl na PEZ [%] Podíl na energii z OZE [%] Biomasa* ,75 73,97 Biologicky rozložitelná část odpadů ,12 4,97 Bioplyn ,07 2,79 Vodní energie ,28 11,89 Větrná energie ,00 0,03 Kapalná paliva ** ,15 6,35 Celkem *** ,37 100,00 * výroba mimo domácnosti a odhad pro domácnosti ** odhad ČSÚ pro dopravní zařízení *** tepelná čerpadla a solární energie nezahrnuty Tab. 4 Struktura výroby elektřiny z OZE v roce 2004 [17] Brutto výroba Dodávka do Podíl na výrobě Druh OZE sítě elektřiny z OZE [MWh] [MWh] [%] Biomasa celkem ,38 - Štěpka apod ,85 - Celulózové výluhy ,69 - Rostlinné materiály ,75 - Pelety ,09 Bioplyn celkem ,01 - Komunální ČOV ,30 - Průmyslové ČOV ,07 - Bioplyn ze zemědělství ,26 - Skládkový plyn ,38 Ostatní (vodní, větrné elektrárny, atd.) ,3 OZE celkem ,00 Převažujícím typem biomasy použitým pro výrobu elektřiny v roce 2004 byla dřevní štěpka. Celkem bylo pro výrobu elektřiny spotřebováno tun tuhé biomasy (z toho tun dřevní štěpky, pilin a dřevního odpadu). Současně byly v tomto roce zahájeny první pokusy se spalováním dřevních pelet a pelet z rostlinných odpadů. Nárůst užití biomasy pro výrobu elektřiny oproti roku 2003 byl 144 % (spotřeba biomasy v roce 2003 byla pouze tun). Největší nárůst spotřeby byl v kategorii dřevní štěpky, pilin a dřevního odpadu. To v důsledku vyústilo ve významnou destabilizaci tohoto segmentu dosud málo vyvinutého trhu s biomasou, k nárůstu ceny štěpky a v některých případech dokonce k lokálnímu nedostatku biomasy vhodné pro výrobu briket a pelet. Zvýšení spotřeby biomasy pro výrobu elektřiny však nebylo jediným faktorem, který ovlivnil trh s biomasou. Zhruba stejné množství biomasy jako bylo použité na výrobu elektřinu bylo vyvezené do zahraničí, zároveň vzrostla i spotřeba biomasy pro výrobu tepla. 13

14 Tab. 5 Výroba elektřiny z tuhé biomasy v roce 2004 [17] Typ biomasy Instalovaný výkon elektřiny třeba Výroba Vlastní spo- Dodávka Počet Spotřeba zařízení do sítě ostatní biomasy [t] [MW] [MWh] [MWh] [MWh] [MWh] Štěpka, dřevní odpad Celulózové výluhy Rostlinné materiály Pelety Celkem * * zahrnuje celkový instalovaný výkon velkých elektrárenských bloků využívaných pro tzv. spoluspalování biomasy ve směsi s uhlím Graf 8 Struktura spotřeby biomasy (v tunách biomasy) pro výrobu elektřiny v ČR v roce 2004 [17] celulózové výluhy 38 % brikety a pelety 0,3 % rostlinné materiály 2,8 % dřevní štěpka a odpad 58,9 % Celkové množství spotřebované biomasy pro výrobu elektřiny bylo TJ v roce Využití biomasy pro výrobu tepla Přehled o užití jednotlivých druhů biomasy a dalších OZE pro výrobu tepla prezentuje tab. 6. Tab. 6 Struktura výroby tepla z OZE v ČR v roce 2004 [17] Brutto výroba Vlastní spotřeba/* Dodávka Podíl na dodávce tepla z OZE [TJ] [TJ] [TJ] [%] Biomasa celkem ,89 % * Biomasa mimo domácnosti/** ,30 % - Palivové dříví ,96 % - Štěpka, piliny apod ,04 % - Celulózové výluhy ,95 % - Rostlinný materiál ,27 % - Brikety a pelety ,08 % * Biomasa domácnosti ,58 % Bioplyn celkem ,41 % - Komunální ČOV ,80 % - Průmyslové ČOV ,19 % - Bioplyn ze zemědělství ,17 % - Skládkový plyn ,26 % Tuhý komunální odpad ,11 % Tepelná čerpadla ,45 % Solární kolektory ,14 % Celkem ,00 % /* spotřeba pro vlastní účely plus ztráty v rozvodech, /** mimo domácnosti a malé spotřebitele 14

15 Výroba tepla a užití pevné biomasy ve firmách Jak vyplývá z výše uvedené tabulky, celková výroba tepla z biomasy byla v podnikatelském sektoru v roce ,9 TJ. Celkem bylo v roce 2004 pro výrobu tepla spotřebováno tun dřevní štěpky, pilin a dalšího dřevního odpadu. Tato spotřeba představovala nárůst 7,5 % oproti spotřebě v roce Spolu s biomasou spotřebovanou pro výrobu elektřiny pak celková spotřeba tuhé biomasy (dřevní štěpky, piliny a další dřevní odpad) dosáhla v roce 2004 úrovně tun. Téměř výhradní orientace na spotřebu této formy biomasy (získávané především z dřevozpracujících podniků) spolu s nárůstem spotřeby biomasy byly klíčovými faktory, které způsobily problémy na trhu s biomasou v roce Rozkolísání trhu s biomasou (zejména s biomasou ve formě dřevní štěpky) se projevilo poměrně rychlým nárůstem ceny biomasy až o cca 1/ Ze sledovaného vzorku celkem 643 uživatelů biomasy pro výrobu a dodávku tepla však téměř 85 % má spotřebu biomasy menší než je tun/rok. Pouhých 26 velkých spotřebitelů biomasy spotřebovalo cca 70 % veškeré biomasy tohoto typu použité pro výrobu tepla (mimo sektor domácností). V komunální sféře je v současné době provozováno celkem 62 kotelen na biomasu v celkem 36 obcích 2. Typicky jde o menší města a vesnice. Ve velké většině je teplo vyráběno ve výtopnách, pouze v malé míře se jedná o kogenerační zařízení. Celkový instalovaný výkon, výroba tepla a spotřeba biomasy v roce 2004 byly: kw instalovaného výkonu, 766,4 TJ vyrobeného t tepla a tun spotřebované biomasy. Přehled o použitých druzích biomasy v těchto zdrojích tepla uvádí graf 10. Graf 9 Spotřeba biomasy pro výrobu tepla (bez domácností a drobných spotřebitelů) v ČR v roce 2004 [17] tis. t štěpka, piliny apod. palivové dřevo rostlinné materiály celulózové výluhy Graf 10 Druhy biomasy použité v komunálních zdrojích tepla v roce 2004 [17] tuny palivové dřevo štěpka, piliny, odpad, kůra rostlinné materiály brikety a pelety Pouze zanedbatelné množství rostlinných materiálů (především slámy) je použito v komunálních výtopnách pro výrobu tepla. Kotelny a výtopny se téměř výhradně orientují na spotřebu relativně kvalitní biomasy, a to především v podobě dřevní štěpky nebo dřevních odpadů dostupných v místě. To ale znamená, že tyto zdroje jsou relativně citlivé jak na změny v lokální dostupnosti biomasy, tak i na výkyvy v ceně dřevní štěpky. 2 V několika případech je spalovaným palivem směs uhlí a biomasy. 15

16 3.2.4 Využití biomasy v domácnostech O spotřebě biomasy v domácnostech jsou dostupné pouze hrubé odhady Českého statistického úřadu (ČSÚ) z výběrového šetření ENERGO [16] Podle současných odhadů, spotřeba biomasy v domácnostech dosahuje cca 19,5 PJ. Díky růstu cen energií v posledních letech začala růst spotřeba biomasy a zejména palivového dříví v domácnostech. Palivové dříví je zdaleka nejlevnějším palivem pro vytápění domácností, zejména je používané ve venkovských oblastech. Dle propočtu zpracovaného firmou EKOWATT v roce 2005 je vytápění rodinného domku s roční spotřebou cca 90 GJ na bázi dříví zhruba 4 levnější než vytápění zemním plynem Výroba briket a pelet z biomasy Výroba dřevních briket se začala v ČR rozvíjet od počátku 90. let, výroba pelet pak od poloviny 90. let. Většina výroby obou produktů je exportována a současné tuzemské užití je velmi omezené. Základním důvodem pro nízké užití briket a pelet je jejich vyšší cena ve srovnání s palivovým dřívím a hnědým uhlím. V průběhu 90. let byla navíc podporována především plynofikace obcí a stávající uhelné zdroje byly zpravidla rekonstruovány na použití zemního plynu. I v sektoru domácností se převážná část změn způsobu vytápění (ze spalování uhlí) odehrála ve prospěch zemního plynu. Současná spotřeba tun briket tak při předpokládané výhřevnosti 18 GJ/t představuje pouhá 2 % celkové užité pevné biomasy. Přehled současné výše výroby, exportu, importu a spotřeby briket a pelet uvádí tab. 7. Tab. 7 Produkce briket a pelet z biomasy v ČR, 2004 [19,32] 3 Brikety[t] Pelety [t] Odhad produkce Export Import Tuzemská spotřeba z toho velcí spotřebitelé z toho malí spotřebitelé Odhaduje se, že současná kapacita výrobních zařízení na výrobu briket z biomasy dosahuje tun/rok, v případě pelet pak tun/rok. Statistika MPO [17] zachycuje cca 50 firem vyrábějících brikety z biomasy (dřeva) a 10 firem vyrábějících pelety. Cílové země exportu briket a pelet znázorňuje graf 11. Ostatní 10 % Německo 39 % Graf 11 Struktura exportu briket a pelet z ČR v roce 2004 [17] Rakousko 51 % Graf 12 Vývoz a dovoz biomasy do ČR dle druhů v roce 2004 [17] t/rok Dovoz Vývoz Palivové dřevo Štěpka Piliny Dřevěný odpad Brikety a pelety 3 Údaje o výrobě jsou odhadovány na základě šetření MPO. Údaje o exportu pocházejí z celních statistik. 16

17 3.2.6 Celkový rozsah trhu s biomasou Celkové tuzemské spotřeby pevné biomasy (včetně celulózových výluhů) je exportováno do zahraničí cca 8 %. Strukturu exportu a importu uvádí graf 12 na str. 16. Palivové dříví bylo nejvýznamnější položkou vývozu biomasy (44 %), dominantní část vývozu směřovala do Rakouska (67 %) a Německa (17 %). Celková bilance užití biomasy pro energetické účely je obsažena v tab. 8. Tab. 8 Struktura biomasy užité pro energetické účely v ČR v roce 2004 [17] Typ biomasy Užití na výrobu elektřiny [t] tepla [t] Celkem [t] Štěpka, piliny, dřevný odpad, apod Palivové dříví Rostlinné materiály Brikety a pelety Celulózové výluhy Celkem Odhad spotřeby dřeva v domácnostech Vývoz biomasy (vhodné pro energetické účely) Celkem Konkurenceschopnost biomasy s jinými palivy Trh s biomasou, resp. s jednotlivými jejími formami vhodnými pro energetické účely, dosud není v ČR plně vyvinut a má do určité míry pouze lokální charakter. Tento fakt způsobuje mj. i významné odchylky v cenách různých forem biomasy. Základní orientaci v cenách biomasy uvádí tab. 9, která obsahuje přehled typického rozmezí cen jednotlivých forem biomasy v ČR v letech Tab. 9 Typické rozmezí cen biomasy v ČR v letech (údaje jsou včetně DPH) [4] Typ biomasy Kč/t Kč/GJ Dřevní štěpka Sláma Pelety Brikety Piliny Kůra Dřevní odpad Palivové dřevo Cena palivového dříví se pohybuje v širokém rozmezí v závislosti na lokalitě, druhu dřeva, velikosti polen, způsobu balení, dovozní vzdálenosti apod. V některých oblastech je rovněž možné využít možnost tzv. vlastního sběru dřeva v lesích spravovaných podnikem Lesy České republiky, s.p. Cena dřeva se pak pohybuje v úrovni cca Kč/m 3. Díky rychlému nárůstu cen elektřiny a zemního plynu v posledních několika letech se zejména ve venkovských oblastech projevuje tendence ke zvyšování spotřeby palivového dříví, resp. k návratu k užití uhlí na úkor zemního plynu a elektřiny pro vytápění. Současnou situaci v konkurenceschopnosti jednotlivých typů paliv pro vytápění lze demonstrovat na modelových nákladech na vytápění rodinného domku se spotřebou 90 GJ/rok viz následující graf. Je zřejmé, že uhlí a palivové dřevo jsou zdaleka nejlevnějšími způsoby vytápění a že náklady na vytápění na bázi dřeva jsou srovnatelné s náklady na vytápění na bázi hnědého uhlí. Uhlí, resp. brikety jsou cenově nejbližším konkurentem palivového dříví. Typické rozmezí ceníkových cen hnědého uhlí a briket obsahuje tab. 10 na str. 18. Graf 13 Porovnání ceny tepla pro vytápění rodinného domku v ČR v cenách Kč/rok dřevo hnědé uhlí zemní plyn el. akumulační dálkové teplo el. přímotopy propan 4 Jedná se o rodinný domek se spotřebou 90 GJ. Jsou uvažovány typické účinnosti zařízení, tarif D26 pro elektrické akumulační vytápění, tarif D45 pro elektrické přímotopné vytápění, tarif DOM pro zemní plyn.cena dřeva je uvažována ve výši 64 Kč/GJ, cena uhlí ve výši 85,6 Kč/GJ. Srovnání zahrnuje pouze palivové náklady včetně DPH. 17

18 Tab. 10 Ceny uhlí používaného pro vytápění v ČR, (DPH a doprava nezahrnuty) rok Firma Typ uhlí Kč/GJ MUS tříděné uhlí tříděné uhlí SU uhelné brikety 61 uhelný prach SD tříděné uhlí uhelný prach Zemědělská politika z hlediska dotací obnovitelných zdrojů energií Zemědělskou dotační politiku obnovitelných zdrojů energií v České republice rozdělujeme do dvou základních skupin, jednak může zemědělec získat národní podporu ze státního rozpočtu ČR anebo dotační podporu ze strukturálních fondů. Její význam pro projekt a metodiku analýzy potenciálu biomasy je zejména na úrovni hodnocení ekonomicky dostupného (využitelného) potenciálu. Národní podpory Vláda ČR svým usnesením č. 480/98 ze dne 8. července 1998 schválila koncepci Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie (dále jen Státní program). Cílem programu je především zvýšení aktivit vedoucích k úsporám energie a snižování energetické náročnosti s minimalizací negativních ekologických dopadů při spotřebě i přeměně paliv a energie. Státní program je plně kompatibilní s postupy zemí EU. Jedná se o dlouhodobě osvědčený nástroj, který vytváří prostředí s podmínkami rozvoje činností k trvalému snižování spotřeby energie. Střednědobé cíle v oblasti využívání OZE a úspor energie pro následující období definuje Národní program na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie. Aktuální verze programu, která definuje střednědobé cíle v této oblasti, je schválena na období Národní program je realizován jednoročními Státními programy, schvalovanými vládou ČR. Prioritami aktuálně platného programu jsou: maximalizace energetické a elektroenergetické efektivnosti a úspor energie, maximalizace užití OZE a využívání druhotných energetických zdrojů, vyšší využívání alternativních paliv v dopravě. Celkový (ekonomicky) dostupný potenciál úspor energie v konečné spotřebě je předpokládán ve výši PJ za období (průměrně ročně PJ). Vývoj užití OZE a cíl předchozího Národního programu na období je uveden v tab. 11. Tab. 11 Vývoj a cíle Národního programu pro období cíl Spotřeba elektřiny brutto [GWh] Celková výroba eletřiny v OZE [GWh] Podíl OZE [%] 3,9 4,3 4,9 2,8 4 5,1 Spotřeba PEZ [PJ] Celková spotřeba OZE [PJ] 34 36,5 33,6 49,3 55,6 Podíl OZE na spotřebě PEZ [%] 2,1 2,2 2 2,7 2,9 3,2 Národní program schválený na další období předpokládá k cílovému roku 2009 následující základní cíle: nárůst celkové energetické efektivnosti (PEZ/HDP): roční nárůst nejméně 2,6 %, průměrné roční úspory energie v konečné spotřebě ve výši: 11 PJ, podíl OZE/PEZ: nejméně 5,6 %, podíl výroby elektřiny z OZE na brutto spotřebě elektřiny: nejméně 7,5 %, podíl biopaliv na celkové spotřebě paliv (sektor dopravy): nejméně 5,6 % energetického obsahu, podíl zemního plynu na celkové spotřebě paliv (dopravní sektor): nejméně 1,8 % energetického obsahu. Celkové očekávané výdaje Národního programu na období jsou: - ze státního rozpočtu: mil. Kč Česká energetická agentura: 370 mil. Kč Ministerstvo průmyslu a obchodu: 395 mil. Kč Ministerstvo zemědělství: 840 mil. Kč - strukturální fondy: mil. Kč - příspěvek soukromých investorů (povinná část): mil. Kč. Státní program pro rok 2005 byl schválen usnesením vlády č. 1105/2004 ze dne 10. listopadu Zapojilo se do něho 11 resortů, přičemž každý resort zajišťuje příslušnou část Státního programu. V resortu MZe se jedná o podporu mimoprodukčních funkcí zemědělství, především dílčí program pomoci na změnu struktury zemědělské výroby zakládáním porostů RRD na zemědělských pozemcích včetně údržby takto vzniklých porostů. Vláda ČR usnesením č. 833/2003 schválila program Podpory výroby bioetanolu pro jeho přimíchávání do automobilových benzínů a motorové nafty, pro záměnu metanolu při výrobě metylesteru řepkového oleje a metyltercbutylesteru 5 Zpracováno na základě ceníků MUS (Mostecká uhelná), SU (Sokolovská uhelná), SD (Severočeské doly). Nejvýznamnějším dodavatelem tříděného uhlí s roční produkcí cca 2 mil. tun, což představuje cca 60 % celkové tuzemské produkce tříděného uhlí jsou SD. 18

19 Tab. 12 Odhady potenciálů OZE k cílovému roku 2009, definované Národním programem na období Dosažitelný Ekonomicky dostupný potenciál Celkové Výroba energie Podíl na PEZ Investice Výroba energie Podíl na PEZ investice celkem mil. Kč TJ/rok % mil. Kč TJ/rok % Biomasa , ,91 Odpady , ,09 Solární kolektory , ,01 Fotovoltaika , ,00 Tepelná čerpadla , ,15 Vodní energie , ,52 Vítr , ,01 Celkem , ,69 (MTBE) a jako alternativního paliva s podporou jeho uplatnění na tuzemském trhu jako součást opatření naplňujících Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů. Podpora kapalných alternativních paliv na bázi MEŘO V roce 2004 bylo směsné palivo bionafta a především metylestery řepkového oleje (MEŘO) nejrozšířenějším alternativním motorovým palivem v EU. Jejich význam se zvyšoval v souladu s přijetím Směrnice Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 2003/30/ES z o podpoře biopaliv nebo jiných obnovitelných paliv v dopravě. Členské státy mají zabezpečit, aby na jejich trh byl uveden minimální podíl biopaliv a jiných obnovitelných paliv a pro tento účel byly stanoveny národní indikativní cíle. Je stanovena referenční hodnota ve výši 2 %, vypočtená na základě energetického obsahu veškerého benzinu a nafty pro dopravní účely, uvedené na trh do a pro období do je stanovena referenční hodnota ve výši 5,75 %. Pod pojmem bionafta 6 (Biodiesel) se v EU rozumí čisté MEŘO a další estery mastných kyselin. Produkce bionafty v zemích EU narostla meziročně o 34,8 %. Vedoucí zemí v produkci bionafty je Německo s produkcí t v roce 2004 a s nárůstem 44,7 % proti roku Rychlý přírůstek produkce je vysvětlován příznivou legislativou, absencí kvót a nízkou cenou rostlinných olejů společně s vysokou cenou fosilní motorové nafty. Spolková vláda se rozhodla od uvést úplné osvobození od spotřební daně jak pro čistá paliva, tak i pro směsi paliv, pochopitelně ve vztahu k obsahu esterů. Nákladovost při výrobě tekutých alternativních paliv je uvedena za rok 2003 ve Francii a porovnání s Brazílií. Ve Francii činí cena za 1 litr MEŘO 0,45. Cena bioetanolu je 0,50 /l e ve Francii, 0,25 /l e v Brazílii a 0,35 /l e v USA. Pro porovnání a sledování cen MEŘO a směsného paliva bionafty je nutné sledovat ceny řepky a zvláště nákladovost při pěstování řepky olejné. Pro porovnání průměrná cena za 1 litr MEŘO v roce 2004 činila v ČR 20 Kč. Podpora zpracování řepky olejné na MEŘO a jeho následné uplatnění ve směsných palivech po celé období poskytování i v předpokládaném uplatnění v příštích letech je orientována na zajištění podstatné části odbytu produkce řepky olejné od tuzemských pěstitelů. Podpora pro hospodářský rok 2003/2004 vycházela z NV č. 86/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky pro poskytování finanční podpory za uvádění půdy do klidu, a finanční kompenzační podpory za uvádění půdy do klidu a zásady pro prodej řepky olejné vypěstované na půdě uváděné do klidu, ve znění pozdějších předpisů. Vzhledem k začlenění ČR k do EU, byla platnost NV č. 86/2001 Sb. upravena novelou NV č. 306/2003 Sb. a č. 129/2004 Sb. tak, že pro pěstitele řepky byla ukončena platnost nařízení vlády k a pro zpracovatele řepky výrobce MEŘO ukončena platnost nařízení vlády k V nařízení vlády č. 129/2004 Sb. bylo umožněno upravit výši finanční podpory pro výrobce MEŘO, pokud cena řepky, za kterou SZIF nakupuje řepku z půdy uváděné do klidu včetně finanční podpory připadající na tunu dodávané řepky, byla nižší než cena semene řepky olejné zjištěná na zahraniční komoditní burze a zároveň bylo umožněno SZIF zvýšit poskytovanou podporu o prokazatelně vynaložené nezbytné náklady spojené s dovozem semene řepky olejné pro účely výroby MEŘO. Konečná výše finanční podpory na nepotravinářské užití řepky pro 2003/2004 byla stanovena na 6 259,50 Kč/t zpracované řepky. Celkem bylo v období leden 2004 až duben 2004 vyplaceno tis. Kč. Výrobou MEŘO s uplatněním systémové podpory do se velice významně podařilo stabilizovat tuzemskou produkci řepky olejné. Od do byla pro tuzemský trh zabezpečována výroba MEŘO a směsné motorové nafty s podílem 31 % MEŘO podle NV č. 86/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů, v rámci podpor spojených s uváděním půdy do klidu a zpracování semene řepky do stanoveného limitu t na MEŘO. Novelizace tohoto nařízení vlády ve sledovaném období vycházela zejména z přetrvávajících problémů nedostatečného nákupu řepky olejné od pěstitelů z půdy uvedené do klidu, zapříčiněné nepříznivými klimatickými podmínkami pěstování řepky olejné v tomto hospodářském roce. Nízká produkce řepky olejné ovlivnila objem dodávky řepky od pěstitelů pro SZIF v režimu uvádění 3 Údaje o výrobě jsou odhadovány na základě šetření MPO. Údaje o exportu pocházejí z celních statistik. 19

20 půdy do klidu. Zároveň byl zpracovatelský rok zkrácen se vstupem do EU, tj. do , čímž byl tento model podpory ukončen. Od byla také zrušena snížená sazba DPH pro směsné palivo bionaftu. Od ledna do konce dubna 2004 bylo vyrobeno smluvními výrobci (kterým byla přiznána SZIF podpora podle podaných žádostí) přibližně t MEŘO, ze kterého bylo vyrobeno tis. l směsného paliva bionafty (tj t). V tomto období činil odběr řepky od SZIF přibližně t. Dovoz řepky olejné ze zahraničí dosáhl ,45 t. Vysoká kvalita vyráběného MEŘO, výhodné ceny řepky olejné a vysoké ceny motorové nafty umožnily od září 2004 výrobcům vývoz MEŘO. Podle šetření Sdružení pro výrobu bionafty bylo za období září až prosinec 2004 vyvezeno přibližně 30,5 tis. t MEŘO (tab. 13). K výrobě tohoto množství bylo spotřebováno min t řepky olejné tuzemských pěstitelů. Jako přechodné řešení pro rok 2005 a 2006 byl také vypracován Návrh nařízení vlády o stanovení podmínek pro poskytování dotace na nepotravinářské užití semene řepky olejné pro výrobu MEŘO. Cílem je nepřerušit kontinuitu výroby biopaliv v ČR, naplnit kritéria stanovená EU a zabezpečit výrobu všech druhů biopaliv v ČR. Pokračování podpory se předpokládá realizovat jako národní podpora v působnosti SZIF v návaznosti na státní podporu NV č. 206/2004 z , kterou schválil České republice Generální direktoriát pro konkurenci (hospodářskou soutěž) Evropské komise. Navržený systém přistupuje při rozdělení podpory na část: řešenou úlevou spotřební daně zde je úleva realizována po uvedení paliva výrobním subjektem na trh (spotřební daň na motorovou naftu je 9,95 Kč/l a 6,866 Kč/l u směsného paliva bionafty); řešenou dotací, která je realizována výrobcem MEŘO po prokázání, že MEŘO zapracoval do směsného paliva a uvedl na trh, a nebo prodal výrobci směsného paliva, který se čestným prohlášením zavázal, že uvede MEŘO ve směsném palivu na trh; zvolena dotace pro výrobce MEŘO, neboť stále zůstává zásadní podmínkou dotace MEŘO zpracování semene řepky olejné co nejvíce z tuzemských zdrojů. Prodej směsného paliva (bionafty) u českých čerpacích stanic pohonných hmot v roce 2004 dosáhl 171 mil. l a jeho podíl na celkové spotřebě motorové nafty činil 4,14 %, což představuje podíl 1,34 % MEŘO. Produkce bioetanolu Etanol je nejrozšířenějším biopalivem na světě s více jak 18,3 mil. t v roce 2003 s nejvyšším zastoupením v Brazílii a USA. Brazílie je vedoucí producent ve světě s produkcí 9,9 mil. t v roce 2003 získané hlavně z cukrové třtiny a v roce 2004 produkce lihu byla zvýšena na plánovaných 11,3 mil. t lihu. Vláda ČR přijala nový podpůrný program Podpora výroby bioetanolu pro jeho přimíchávání do benzínů a nafty pro záměnu metanolu při výrobě MEŘO a MTBE a jako alternativního paliva s podporou jeho uplatnění na tuzemském trhu (dále Program Bioetanol). [11] Program Bioetanol je rozpracován na léta a jeho cílem je do roku 2020 zajistit náhradu 20 % fosilních paliv v sektoru silniční dopravy palivy alternativními. Program je svým rozsahem považován za průřezový a tedy i jeho realizace spadá do působnosti více rezortů. Plné fungování Programu se předpokládá od , což pro tuzemské zemědělství znamená, že počínaje tímto datem dojde každoročně k využití více než 600 tis. t obilovin v nepotravinářské sféře. Z hlediska nároku na státní rozpočet je Program založen pouze na aplikování nároku na vrácení spotřební daně na bioetanol zapracovaný do motorových paliv. Dotační podpory rychle rostoucích dřevin Dotační podpora zakládání výmladkových plantáží RRD byla poprvé ustanovena Nařízením vlády č. 505/2000 Sb., kterým se stanovily podpůrné programy k podpoře mimoprodukčních funkcí zemědělství, k podpoře aktivit podílejících se na udržování krajiny, programy pomoci k podpoře méně příznivých oblastí. Minimální výměra u reprodukčního porostu (matečnice) byla 0,5 ha a u produkčního porostu 1 ha zemědělské půdy. Dotovány byly provedené výkony sazbami v Kč za technickou jednotku výkonu (viz tab. 14 na str. 21). V tab. 16 na str. 22 je uveden přehled dotačně podpořených plantáží RRD v roce V roce 2001 bylo vysázeno 19,7 ha plantáží s podporou Kč a nejvyšší Tab. 13 Bilance výroby MEŘO a směsného paliva v letech 2003 a 2004 v ČR Meziroční Ukazatel Jednotka index Dotované MEŘO t , ,0 66,6 Dotované směsné palivo tis. l , ,0 66,6 Výroba nedotovaného MEŘO pro vývoz t , ,0 70,1 Výroba nedotovaného MEŘO pro tuzemský trh t 0,0 0,0 0,0 Výroba MEŘO celkem t , ,0 68,0 Výroba směsného paliva celkem tis. l , ,0 66,6 Dovoz MEŘO t 56,0. Vývoz MEŘO t ,0. Pramen: Sdružení pro výrobu bionafty. 20

21 Tab. 14 Sazby dotační podpory na založení porostů RRD za technickou jednotku provedeného výkonu (dle původního NV 505/2000 Sb. v letech ) Předmět dotace Technická jednotka Sazba v Kč Výsadba reprodukčního porostu topol, vrba 1 ks řízku 3,- Zřízení oplocenek k zajištění reprodukčních porostů 1 m 60,- Ochrana reprodukčních porostů proti zaplevelení 1 ha 5 000,- První výsadba produkčního porostu topol, vrba 1 ks řízku 5,- jiné dřeviny 1 ks sazenice 5,- Opakovaná výsadba produkčního topol, vrba 1 ks řízku 1,- porostu jiné dřeviny 1 ks sazenice 2,50 Ochrana produkčních porostů 1 ha 4 000,- Pramen: Přehled o stavu zemědělství za rok 2003, MZe. zájem o tyto plantáže byl v Karlovarském a Libereckém kraji. V roce 2002 bylo na zemědělské půdě vysázeno 16 ha plantáží RRD s dotací ve výši Kč s největším zájmem v okolí Prahy a v Jihočeském kraji. V roce 2003 bylo vysázeno s dotační podporou 39,4 ha a podpora činila Kč. Zvýšený zájem o plantáže RRD byl zaznamenán na Vysočině a v Jihočeském kraji. Od roku 2004 je dotace RRD nově určována Nařízením vlády č. 308/2004 Sb., o stanovení podmínek pro poskytování dotací na zalesňování zemědělské půdy a na založení porostů rychle rostoucích dřevin na zemědělské půdě určených pro energetické využití, které vstoupilo v platnost Nařízení vlády č. 308/2004 Sb., legislativně upravuje Horizontální plán rozvoje venkova (dále HRDP) v opatření lesnictví a umožňuje provést bezprostředně závazné předpisy Evropských společenství (Nařízení Rady (ES) č. 1257/1999, ve znění nařízení Rady (ES) č. 1783/2003). Na založení matečnic (reprodukčního porostu) je v případě dodržení podmínek možno získat jednorázovou dotaci Kč/ha a na založení výmladkové plantáže RRD (produkčního porostu) Kč/ha dotace je tedy směřována na rozlohu založeného porostu a ne na jednotlivé náklady a operace jak tomu bylo v NV 505/2000. Dotace se vyplácí až po úspěšném založení porostu je nutno dosáhnout ujímavosti 80 % u produkčního porostu (ztráty max. 20 % jedinců z počtu uvedeném v projektu) a 75 % u reprodukčního porostu RRD. Podmínky pro nárok na dotaci jsou mj. obmýtní cyklus 3 6 let, alespoň 15 let (plánovaného) fungování výmladkové plantáže, použití dřevin resp. jejich klonů dle Věstníku MZe, zpracování projektu výmladkové plantáže autorizovaným projektantem. Další limitující podmínkou je však nutnost doložení vlastnictví pozemku nebo nájemní smlouvy na dobu alespoň 15 let. V současné době je cca 90 % zemědělské půdy obhospodařováno nájemci, nikoliv vlastníky. Uzavření nájemní smlouvy na takto dlouhou dobu, při v současnosti neujasněných podmínkách nájmů zemědělské půdy a očekávaném relativně rychlém růstu ceny nájmu půdy, se může ukázat jako jedno z klíčových omezení. Do programu na podporu založení porostu RRD lze zařadit žádost žadatele, jehož pozemek je veden v evidenci (LPIS Land Parcel Identifikation Systém systém pro vedení a aktualizaci evidence půdy dle uživatelských vztahů dle zákona č. 252/1997 Sb., o zemědělství rozšířený o další funkční vlastnosti potřebné především pro účely administrace dotací) a který je součástí půdního bloku nebo dílu půdního bloku vedeného v evidenci s kulturou orná půda nebo travní porost, jehož výměra dosahuje nejméně 0,5 ha, jde-li o pozemek, na který je žádána dotace na založení produkčního porostu RRD. U reprodukčního porostu je požadována nejmenší rozloha 0,25 ha. Žádosti se podávají Státnímu zemědělskému intervenčnímu fondu (SZIF) prostřednictvím místně příslušné zemědělské agentury pozemkového úřadu. Jedním z hlavních limitujících faktorů rychlejšího rozvoje pěstování RRD je povinnost vyjímat půdu pro pěstování RRD k energetickým účelům ze ZPF dle zákona č. 334/1992 Sb. o ochraně půdy. Pěstitel tím ztrácí nárok na plošnou dotaci z fondů EU a zároveň se zvyšuje administrativa žádosti o dotaci. V současnosti platný způsob podpory RRD platí do roku 2006 a od roku 2007 budou porosty rychle rostoucích dřevin pro energetické účely podporovány v návaznosti na Nařízení Rady o podpoře pro rozvoj venkova z Evropského zemědělského fondu pro rozvoj venkova (EAFRD). Podpora u RRD bude zřejmě nadále poskytována pouze jednorázová na založení porostů. Tab. 15 Rozlohy porostů RRD na které bylo požádáno o dotaci * Porosty 19,7 ha 16,25 ha 39,4 ha 30,32 ha 15,10 ha * Předběžný údaj Zdroj: SZIF. 21

22 Tab. 16 Regionální přehled dotací a výměr plantáží rychle rostoucích dřevin v roce Kraj Dotační titul Sazba v Kč Rok ha Kč ha Kč ha Kč Praha 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0,00 0, c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti zaplevelení Kč/ha 0,00 0, c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 3, ,00 12.c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 1, c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 0,00 3, celkem 12.c) změna struktury výroby 3, , Středočeský 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0, , c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 0,00 0, zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 0,00 0 0,00 0 2, c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0,00 1, c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 0,00 0,00 0 8, celkem 12.c) změna struktury výroby 0, , , Jihočeský 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0, , c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 0, , , zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 0,00 0 1, , c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0, c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 0,00 0 1, celkem 12.c) změna struktury výroby 0, , , Karlovarský 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m 12.c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 0,00 0,00 zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 3, ,00 0, c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 0, c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0, c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 3, , , celkem 12.c) změna struktury výroby 6, , , Liberecký 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 1, ,00 12.c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 1, ,00 zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 1, , c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0, , c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 1, ,00 0 2, celkem 12.c) změna struktury výroby 5, , ,

23 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0,00 0, c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 1, , zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 0, , c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0, , c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0 0,00 12.c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 0,00 0 1, celkem 12.c) změna struktury výroby 2, , Pardubický 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 1, c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m x c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 1, zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 2, c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 12.c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 2, celkem 12.c) změna struktury výroby 7, Vysočina 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0, ,00 1, c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 0, , , zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 0,00 0 0,00 2, c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 0,00 0, c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 0,00 12.c.5 ochrana produkčních porostů Kč/ha 0,00 0,00 2, celkem 12.c) změna struktury výroby 0, , , Královéhradecký Moravskoslezský 12.c.1.1 RRD založení reprodukčních porostů 3 Kč/řízek 0,00 12.c.1.2 RRD ochrana (oplocenky) 60 Kč/m 12.c.2 založení porostů RRD ochrana proti Kč/ha 0,00 zaplevelení 12.c.3.1 první výsadba RP topol, vrba 5 Kč/řízek 1, c.3.2 první výsadba RP jiné dřeviny 5 Kč/řízek 0,00 12.c.4.1 opakovaná výsadba PP topol, vrba 1 Kč/řízek 0,00 12.c.5 ochrana produkčních porostů 4000 Kč/ha 2, celkem 12.c) změna struktury výroby 3, ČR celkem 12.c) změna struktury výroby 19, , , Pramen: Státní zemědělský intervenční fond, Přehled o stavu zemědělství za rok , MZe RP Reprodukční porost PP Produkční porost 23

24 Dotační podpory obnovitelných zdrojů energie ze strukturálních fondů prostřednictvím operačních programů Strukturální fondy byly zřízeny Radou evropského společenství za účelem snižování rozdílů mezi rozvinutými a hospodářsky zaostalými regiony a ke zlepšení vnitřní politiky jednotlivých členských zemí a vzdělávání obyvatelstva. Strukturální fondy slouží i ke zlepšování životního prostředí, přispívají k výstavbě a vybudování municipálních i dalších infrastruktur, podpoře konkurenceschopnosti a zvýšení kvality produkce, podporují investice do lidských zdrojů a zlepšují podnikatelské prostředí. Nařízením Rady ES byly strukturální fondy stanoveny následovně: Evropský regionální a rozvojový fond (ERDF) podporuje investice do výroby určené k nárůstu nebo zachování pracovních míst; investice do infrastruktury pro regiony, investice do vzdělání a zdraví; dále podporuje místní rozvoj a rozvoj malého a středního podnikání v problémových regionech, výzkum a rozvoj a investice zaměřené na životní prostředí. Evropský zemědělský garanční a orientační fond (EAGGF), sekce orientační podporuje mladé farmáře, konverzi, diverzifikaci, změnu orientace a podporu kvality zemědělské produkce, rozvoj venkovské infrastruktury a cestovního ruchu, prevenci přírodních kalamit, ochranu venkovského kulturního dědictví, rozvoj a využití lesů. Evropský zemědělský garanční a orientační fond (EAGGF), sekce garanční má odlišný systém financování, řešený v rámci Společné zemědělské politiky Evropské unie podporuje farmáře hospodařící v méně příznivých oblastech, ochranu životního prostředí a krajiny, předčasný odchod farmářů do důchodu a zalesňování zemědělské půdy. Evropský sociální fond (ESF) řeší problematiku dlouhodobé nezaměstnanosti, integraci mladých lidí do pracovního procesu, integraci osob vyloučených z trhu práce, podporuje rovné příležitostí na trhu práce, podporuje adaptaci pracovníků, systém vzdělávání a další kvalifikace. Jak pro zemědělského podnikatele, tak i pro starostu v obci či předsedu svazku obcí jsou významné informace nejen o podílovém financování rekonstrukcí kotelny, ale i informace o levných zdrojích biomasy. Uvedené informace se týkají přípravy vyššího využití OZE v resortu zemědělství, zvláště z hlediska získání levné biomasy. Podrobnější informace jsou uvedeny na a Pro získání finančních prostředků z EAGGF byly na MZe připraveny tyto programové dokumenty: Operační program Rozvoj venkova a multifunkční zemědělství (dále OP RVMZ) v Prioritě I. Podpora zemědělství, zpracování zemědělských produktů a lesnímu hospodářství je podopatření Prohlubování diverzifikace zemědělských činností, kde zemědělec může získat na výrobu a zpracování biomasy pocházející z vlastní zemědělské činnosti a její uvádění na trh dotaci do 50 % přijatelných nákladů v rozsahu od do (tj. do Kč). Platba zahrnuje jak stavební investice, tj. náklady na vlastní prostory pro výrobu, zpracování a prodej náklady na výstavbu a rekonstrukci stávajících objektů, tak i investice do strojního a technologického vybavení tj. zabudované strojní linky a technologické a regulační systémy. V Prioritě II. Rozvoj venkova, rybářství a odborné vzdělávání v podopatření Diverzifikace zemědělských aktivit a aktivit blízkých zemědělství může zemědělec (FO, PO nebo SHR) získat podporu pro využívání alternativních zdrojů energie na investice k využívání alternativních zdrojů energie, max. do 5 MW instalovaného výkonu. Zařízení je určeno pro zdroje tepla a elektrické energie z biomasy, výrobnu lisovaných paliv a bioplynové stanice. Výše dotace může dosáhnout finanční částky do 50 % přijatelných nákladů. Minimálně a maximálně na každý projekt (tj. do Kč). 4 Geografické informační systémy pro analýzu potenciálu biomasy 4.1 Popis SW Pro řešení studie je využíván otevřený geografický informační systém TopoL xt 7.0. (8.0.) od firmy TopoL Software. Otevřenost systému při přístupu ke geografickým datům je zajištěna použitím modulární architektury vystavěné dle doporučení konsorcia OpenGIS. Toto pojetí umožňuje, po napsání příslušného konektoru, zpřístupnit data uložená v proprietárním formátu bez nutnosti jejich konverze. Datový konektor umožňuje získat přístup jak k vektorovým, tak rastrovým datům. Takto pojatý systém má široké pole uplatnění. Používá se v lesnictví, zemědělství, v orgánech státní správy jako nástroj podporující řízení a kontrolu, pro sběr geografických dat a to nejen ve státní správě, ale i v soukromém sektoru. TopoL je nástroj pro pořizování, údržbu a využívání geografických informací. Umožňuje pořizování a editaci grafických dat spolu s popisovými údaji. TopoL také umožňuje napojit externí databáze, v kterých jsou potom udržovány další popisové informace. Na tyto informace se lze dotazovat, zobrazovat grafické objekty vyhovující určitému dotazu, lze vytvářet tématické mapy. Pomocí informačních formulářů je možno vytvářet nejrůznější textové výstupy. TopoL dokáže zobrazovat a pracovat i s rastrovými daty. Lze tedy zobrazit například ortofoto či družicové snímky určité oblasti, naskenované mapy apod. Jsou podporovány geometrické operace s rastrovými daty umístění, rotace, zrcadlení, transformace, tvorba mozaiky atd. Znamená to tedy, že lze tímto způsobem umístit naskenovanou mapu do souřadného systému. 4.2 Mapové podklady Při analýze mapových podkladů se zjistilo, že je účelné rozdělit metodiku analýzy biomasy do několika částí (úrovní) podle velikosti analyzovaného území (rozdíl je v míře agregace podkladů). K tomuto rozdělení se přistoupilo jednak kvůli optimalizaci velikosti dat a i možnosti zjištění rozdílu v analýze potenciálu biomasy dle míry agregace území (a tím i agregace vstupních údajů, ale i výstupních analýz). Části (úrovně) se liší podrobností výstupů analýzy potenciálu biomasy. Metodika je rozdělena do třech částí: úrovně kraj, úroveň okres a úroveň 24

25 obec (obce s pověřenou působností). Tyto úrovně se liší hlavně v míře detailu použitých podkladů, protože z důvodu ekonomičnosti a efektivnosti není vhodné ani účelné používat pro řešení potenciálu biomasy na úrovni kraje či okresu podklady ve stejné míře detailu jako na úrovni obce. Nejvíce agregovaný přístup bude využíván pro zjištění potencionálních oblastí optimálních pro využívání biomasy a bude sloužit jako podklad pro rozhodování na úrovni krajů. Z této části by se měly vybrat zájmová území pro podrobnější analýzu. Metodika je založena na analýze a využití hlavních půdních jednotek (HPJ) a klimatických regionů (KR) tj. na úrodnosti půdy. Základním pravidlem pro výběr mapových podkladů byla jejich geografická či odborná přesnost, velikost a v neposlední řadě i jejich cena. V poslední době se objevují mapové internetové servery (tzv. WMS), které poskytují některé druhy map zcela zdarma nebo za mírný poplatek, ovšem pouze v rastrové podobě mapy. Toto omezení pro podkreslení jako geografický doplněk celého projektu by nemuselo být až takový problém. Při práci s těmito daty je ale nutné mít připojení na internet a to v odpovídající rychlosti tak, aby se zájmové území dostatečně rychle zobrazovalo. Nejzákladnějším mapovým podkladem je soubor bonitačních půdních ekologických jednotek (BPEJ) (resp. hlavní půdně klimatická jednotka (HPKJ) 7. V tomto souboru jsou georeferencované informace o půdách a podnebí. Problémem těchto dat je jejich velikost a následně náročnost na zpracování. Proto pro větší územní celky je jednodušší použít data HPKJ a ne plnohodnotné BPEJ. Rozdíl ve velikostech těchto souborů je asi 15 %. Tím se i sníží náročnost na zpracování a v neposlední řadě cena dat. Přesto se musí dále použít předem definovaná agregace ploch pro snadnější používání těchto dat. Použitím HPKJ místo BPEJ se nejenom ztratí informace čtvrtého a pátého čísla kódu BPEJ, ale i využití nezemědělských ploch, u kterých BPEJ není definována. V plnohodnotných BPEJ jsou navíc tyto plochy ještě rozděleny podle využití (lesy, vodstvo, ostatní plochy atd.). Přehled analyzovaných mapových podkladů Družicová mapa použitelná pro RRD v rámci kraje, či okresů pro analýzu obcí nevhodná malé rozlišení rozlišení cca m účtovací jednotka 1 km 2 nerozlišuje se státní/podnikatelský sektor při účtování cena 1,50 Kč za účtovací jednotku (zima/jaro 2004) forma dat: rastrová podoba, barevná pravé barvy (tj. podle skutečnosti) klasifikace rastru neexistuje musí se zpracovat exaktně obsah mapy: vše jako fotografie voda, hlavní silnice, zastavěné oblasti, lesy, pole využití: buď pomocí klasifikace rastrů nebo ručně se nad touto rastrovou mapou vytvoří vektorová vrstva, která obsahuje plošné objekty větších zastavěných oblastí (dle rozlišení rastru), lesy, vody, případně hlavní silniční tahy 7 Systém BPEJ, HPKJ je blíže popsán v kapitole 7.1. (tj. vyloučené objekty). Všechny tyto objekty mají připojenou databázi se základními informacemi o objektu. Tato vektorová vrstva se omezila pouze na plošné objekty zastavěných oblastí. Ostatní objekty se získávají z jiných podkladů. dodává: ARCDATA Praha, s. r. o., Hybernská 24, Praha 1 k vyhodnocení družicové mapy je vhodné použít ještě jiný mapový podklad v papírové nebo digitální podobě, a to např. Autoatlas ČR nebo jiný obdobný, ve kterém jsou znázorněny obce plošným objektem. Podle umístění v mapě se lépe identifikuje zastavěné území v družicové mapě. Ortofoto 1 : (šedotónové) použitelná pro RRD v rámci malého regionu obcí nebo přímo obce pro analýzu okresů, kraje nevhodná obrovské nároky na kapacitu rozlišení cca 0,5 0,5 m účtovací jednotka 1 mapový list nerozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena Kč za účtovací jednotku forma dat: rastrová podoba, šedotónová (barevné existují pouze někde) obsah mapy: velmi podrobně zastavěné území, voda, lesy, pole někdy až samostatně stojící stromy či jiné solitery využití: ručně se nad touto rastrovou mapou vytvoří vektorová vrstva, která bude obsahovat plošné objekty větších zastavěných oblastí (dle rozlišení rastru), lesy, vody, případně hlavní silniční tahy. Všechny tyto objekty budou mít připojenou databázi se základními informacemi o objektu tento podklad nahrazuje družicovou mapu dodává: Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK), Pod sídlištěm 9, Praha 8. Ortofoto 1 : barevné použitelná pro RRD v rámci malého regionu obcí nebo přímo obce pro analýzu okresů, kraje nevhodná obrovské nároky na kapacitu rozlišení cca 0,5 0,5 m účtovací jednotka 1 mapový list nerozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena 500 Kč za účtovací jednotku forma dat: rastrová podoba, barevná obsah mapy: velmi podrobně zastavěné území, voda, lesy, pole někdy až samostatně stojící stromy či jiné solitery využití: ručně se nad touto rastrovou mapou vytvoří vektorová vrstva, která bude obsahovat plošné objekty větších zastavěných oblastí (dle rozlišení rastru), lesy, vody, případně hlavní silniční tahy. Všechny tyto objekty budou mít připojenou databázi se základními informacemi o objektu tento podklad nahrazuje družicovou mapu dodává: Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK), Pod sídlištěm 9, Praha 8. 25

26 RZM 50 rastrová Základní mapa ČR 1 : rastrová mapa 1 : Základní mapa ČR obsah mapy: vše co je v ZMČR 1 : , polohopis i výškopis forma dat: rastrová podoba, barevná cena: za rastrový barevný čtverec km 2 nebo za jeden mapový list, 7,50 Kč/1 čtverec. Vše záleží na počtu nakupovaných vrstev mapy. využití: ručně identifikace zastavěných území, vodních ploch apod. použitelná pro RRD v rámci okresu, úrovně obcí dodává: Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK), Pod sídlištěm 9, Praha 8. ZABAGED 1 : vektorová mapa 1 : Základní mapa ČR obsah mapy: vše co je v ZMČR 1 : , polohopis i výškopis, vše vektorově pro analýzu obcí nebo obcí s rozšířenou pravomocí. Pro větší analyzovaný celek drahé a příliš podrobné. Účtovací jednotka: jeden mapový list 1 : cena: Kč/1 mapový list. Obsahuje polohopis i výškopis. Cena pouze polohopis Kč, výškopis 700 Kč dodává: Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK), Pod sídlištěm 9, Praha 8. Administrativní mapa ČR (Geodézie CS) 1 : použitelná pro všechny lokality od krajů až po obce rozlišení 1 : (zdroj dat je převzat z mapového podkladu 1 : ) účtovací jednotka celá mapa ČR nerozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena Kč forma dat: vektorová obsah mapy: administrativní hranice ČR: kraje, okresy, obce, katastrální území pouze bodově. Měly by být připojeny základní informace ke každé vrstvě. využití: administrativní hranice dodává: Geodézie ČR, Rumjancevova 10, Liberec. Administrativní mapa ČR nebo části (ČÚZK) 1 : použitelná pro všechny lokality od krajů až po obce rozlišení 1 : , možnost i 1 : účtovací jednotka celá mapa ČR nebo pověřené obce nerozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena (včetně katastrálních území): celá ČR Kč, pověřené obce 125 Kč a databáze celá ČR Kč, okres 100 Kč, pověřená obec 50 Kč forma dat: vektorová obsah mapy: administrativní hranice ČR: kraje, okresy, obce a katastrální území (vektorově). Jsou připojeny základní informace ke každé vrstvě. využití: administrativní hranice dodává: Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK), Pod sídlištěm 9, Praha 8. ArcČR administrativní mapa použitelná pro všechny lokality od krajů až po obce rozlišení 1 : (1 : zdroj dat a 1 : pro administrativní mapu) účtovací jednotka celá mapa ČR rozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena Kč/ Kč forma dat: vektorová obsah mapy: administrativní hranice ČR: kraje, okresy, obce, katastrální území pouze bodově. Jsou připojeny rozsáhlé informace ke každé vrstvě + geografická mapa 1 : připojeny informace. Silnice: I., II. třída a ostatní komunikace (tj. patrně III. třída) využití: administrativní hranice a podklad pro lokalizaci vyloučených území dodává: ARCDATA Praha, s. r. o., Hybernská 24, Praha 1. BPEJ Bonitačně půdně ekologická jednotka hlavní půdně klimatická jednotka (HPKJ) (KR + HPJ) použitelná pro kraje, okresy, případně obce nelze zjišťovat sklon rozlišení (1 : 5 000) nehraje roli, pouze při výpočtu ceny účtovací jednotka 1 kb rozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena (500 Kč + 2 Kč za účtovací jednotku) forma dat: vektorová obsah mapy: klimatický region a hlavní půdní jednotka využití: pro zjišťování úrodnosti půdy a následně výnosu RRD databáze objektů: redukovaný kód BPEJ (KR + HPJ) s označením B6 (B3) a plocha dodává: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy (VÚMOP) Praha, Žabovřeská 250, Praha 5-Zbraslav. BPEJ Bonitačně půdně ekologická jednotka (celá BPEJ) použitelná pro okresy, obce nevhodná pro kraje, případně okresy rozlišení (1 : 5 000) nehraje roli, pouze při výpočtu ceny účtovací jednotka 1 kb rozlišuje se státní/podnikatelský sektor cena (500 Kč + 2 Kč za účtovací jednotku) forma dat: vektorová obsah mapy: klimatický region, hlavní půdní jednotka, skeletovitost a hloubka půdy, sklonitost a expozice. Nově se zavádí i balvanovitost (ale pouze při rebonitaci daného území). využití: pro zjišťování úrodnosti půdy a následně výnosu RRD databáze objektů: plnohodnotný kód BPEJ (KR + HPJ + skeletovitost a hloubka SH + sklonitost a expozice SE) a plocha dodává: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy (VÚMOP) Praha, Žabovřeská 250, Praha 5-Zbraslav. 26

27 Pro zmenšení velikosti dat (i ceny) BPEJ je možno provést agregaci dat podle předem definovaného uživatelského klíče, např. podle výnosností oblastí RRD. Lesnické mapy (lesní hospodářský plán) použitelná pro okresy a obce nevhodná pro kraje, případně okresy (příliš velký objem dat) základní rozlišení z mapy 1 : forma dat: vektorová obsah mapy: údaje o porostu, hospodaření a předpokládaných úkonech využití: pro zjišťování odpadové hmoty z lesa za 1 rok dodává: Ústav pro hospodářskou úpravu lesů (ÚHUL) Brandýs nad Labem. Mapy chráněných krajinných území (CHKO) a zóny ochrany v rámci CHKO použitelná pro kraje, okresy, obce základní rozlišení z mapy 1 : forma dat: vektorová obsah mapy: plošné objekty CHKO databáze objektů: název CHKO, kód, číslo zóny a plocha využití: pro zjištění lokalizací CHKO jiný režim obhospodařování a možnost omezení výběru porostů pro RRD dodává: Ústav pro hospodářskou úpravu lesů (ÚHUL) Brandýs nad Labem. Mapa lesních ploch použitelná pro kraje, okresy, obce základní rozlišení z mapy 1 : forma dat: vektorová obsah mapy: plošné objekty lesních ploch bez rozlišení druhu porostu databáze objektů: kód, plocha využití: pro identifikace lesních porostů dodává: Ústav pro hospodářskou úpravu lesů (ÚHUL) Brandýs nad Labem. WMS (internetový mapový server) použitelná pro kraje, okresy, obce základní rozlišení z mapy dle mapového serveru forma dat: rastrová obsah mapy: podle nabídky mapového serveru využití: pro geografickou identifikaci území nebo jako podkreslení vrstev dodává: podle poskytovatele WMS. LPIS evidence využití zemědělské půdy (mapa uživatelských půdních bloků) jeho základním smyslem je poskytovat kvalitní data o užívané zemědělské půdě v České republice. Účelem je bezproblémové zvládnutí administrace a kontroly žádostí o zemědělské dotace. LPIS slouží farmářům jako rychlý zdroj informací o jimi užívané půdě. Základní evidenční jednotkou je farmářský blok, který představuje souvislou plochu zemědělské půdy s jednou kulturou užívanou jedním farmářem. použitelná pro kraje, okresy, obce základní rozlišení z ortofotomapy v měřítku 1 : forma dat: vektorová obsah mapy: plošné objekty uživatelských bloků databáze objektů: vytvořeny jsou plošné objekty uživatelských celků, které obsahují typ využití daného půdního bloku (orná půda, TTP, RRD ) využití: na lokalizaci vhodných pozemků pro pěstování RRD dodává: Ministerstvo zemědělství Praha. Vyhodnocení mapových podkladů Hlavním nedostatkem družicové mapy je nemožnost přibližné identifikace zastavěného území, které neznáme. Je to dáno tím, že zastavěné území často splývá s vegetací. Pouze záleží na druhu pěstované plodiny, protože má podobnou škálu zbarvení jako zástavba. Proto je důležité používat pro identifikaci zastavěného území ještě další mapový podklad (viz výše). Administrativní mapa ČR (ČÚZK) je výborná ve své podrobnosti. Jako nejmenší administrativní jednotka jsou katastrální území. Protože v HPJ nejsou obsaženy informace o nezemědělských pozemcích (hlavně lesy), je vhodné tento nedostatek nějak vyřešit. Při testování a porovnání ArcČR 5000 s BPEJ se zjistilo, že ArcČR 500 lze bez problémů použít pro identifikaci lesů apod. až do úrovně okresů (pro menší administrativní jednotku je nutné použít podrobnější zdroj). Pro úroveň krajů a okresů je to naprosto dostačující rozlišení. Dále je zde obsaženo administrativní členění až do obcí, takže pro úroveň krajů a okresů nahradí i mapu administrativního členění ČÚZK. Vysvětlení porovnání: porovnávala se mapa ArcČR 500 (měřítko 1 : ) s BPEJ (cca měřítko 1 : 5 000). Tedy téměř neporovnatelné a přitom obrysy jednotlivých lesních objektů byly podobné jako v podrobnějším podkladu plnohodnotných BPEJ. Menší problém je v tom, že tato mapa se prodává pouze jako celek (celá ČR) a tedy nelze koupit pouze část území. LPIS a mapa lesních ploch se může použít samostatně bez průniku těchto vektorových dat, protože v LPIS se lesy neevidují, takže v místech, kde jsou v mapě lesních ploch lesy, tak v mapě LPIS není žádná kresba. Takže při použití obou bloků dat současně nedojde k překryvu ploch nebo k nárůstu velikosti území způsobenou zdvojením dat. Mapu lesních ploch a mapu chráněných krajinných území je vhodné sloučit do jednoho bloku dat. Sice atributy lesních ploch se zvětší o atributy zón CHKO, ale tyto atributy budou pro tyto plochy nevyplněné. Pro všechny GIS práce platí, vytvořit podle závislosti na velikosti analyzovaného území, co nejvhodnější výstupní soubor tak, aby byl co nejjednodušší a pokud možno co nejméně náročný na hardware počítače. Z hlediska náročnosti použitých podkladů na hardware počítače jsou asi nejnáročnější BPEJ nebo HPJ. 27

28 Rekapitulace použití podkladů podle úrovní: Kraj, okres Družicová mapa, pro okres možno RZM 50 Autoatlas ČR HPJ ArcČR 500 CHKO + zóny Lesy LPIS Obce, mikroregiony ZABAGED (1 : ) polohová složka RZM 50 při použití pro větší zájmové území Ortofotomapa při použití ZABAGED asi zbytečná (nebo opačně), případně vhodná pro vizualizaci BPEJ obsahuje i informace o nezemědělských pozemcích Administrativní mapa nebo část (ČÚZK) CHKO + zóny Mapa lesních hospodářských plánů LPIS Tab. 17 Použití mapových podkladů pro jednotlivé úrovně (kraj, okres, obec) Mapové podklady Měřítko Úroveň studie vhodnosti použití podkladu Rozlišení Účtovací jednotka Rozlišení cen státní/ podnikatelský Forma dat rastrová/ vektorová Škála barev barevná/ šedotónová Dodává Kraj Okres Obec Družicová mapa m 1 km 2 R B ARCDATA Ortofoto 1 : ( ) 0,5 0,5 m 1 mapový list R Š ČÚZK Ortofoto 1 : ,5 0,5 m 1 mapový list R B ČÚZK RZM 50 1 : ( ) km 2 / R Š ČÚZK 1 mapový list ZABAGED 1 : ( ) 1 mapový list V B ČÚZK Administrativní mapa ČR 1 : celá mapa ČR nebo části V Geodézie CS nebo ČÚZK ArcČR Admin ČR 1 : celá mapa ČR V B ARCDATA HPKJ 1 : ( ) 1 kb V VÚMOP BPEJ 1 : kb V VÚMOP Lesní hospodářský plán 1 : V B ÚHÚL CHKO 1 : V ÚHÚL Mapa lesních 1 : ( ) - V ÚHÚL porostů LPIS 1 : V MZe Autoatlas ČR WMS? ( ) bezplatné R mapové servery 5 Modelová analýza potenciálu biomasy Plzeňského kraje Jako zájmové území pro řešení analýzy potenciálu biomasy byl zvolen Plzeňský kraj. Jedním z důvodů je jeho geografická pestrost umožňující analyzovat různé metodické postupy při analýze potenciálu. Svou rozlohou km 2 je třetím největším krajem v České republice, avšak počtem obyvatel se řadí na deváté místo v ČR. Sedm okresů kraje (Domažlice, Klatovy, Plzeň-město, Plzeň-jih, Plzeň-sever, Rokycany a Tachov) představuje územní celky výrazně se odlišující krajinným charakterem, počtem i skladbou obyvatelstva, ekonomickým potenciálem, velikostí i hustotou osídlení. [3] Hranici kraje na západě tvoří státní hranice s Německem (Bavorskem), severozápadně leží kraj Karlovarský, severovýchodně kraj Středočeský a na jihovýchodě kraj Jihočeský. Rozmanitost přírodních podmínek je dána především reliéfem kraje. Z hlediska geografického systému lze Plzeňský kraj rozdělit do několika oblastí: Plzeňská pahorkatina, Brdská vrchovina (část), Český les a Šumava. Klimatické, geologické a hydrologické podmínky jsou v jednotlivých územních cel- 28

29 Tab. 18 Charakteristika klimatických regionů Kód regionu Charakteristika regionu Suma teplot nad 10 C Prům. roční teplota C Prům. roční úhrn srážek v mm Pravděpod. suchých veg. období % Vláhová jistota koef. 4 mírně teplý, suchý , mírně teplý, mírně vlhký mírně teplý, vlhký mírně chladný, vlhký chladný, vlhký pod nad Zdroj [19] cích značně odlišné. Zásoby nerostných surovin, které představují základní potenciál pro rozvoj zpracovatelského průmyslu, se v Plzeňském kraji soustřeďují zejména do vnitrozemí (oblast kolem Plzně). Jedná se o zásoby černého uhlí, žáruvzdorné a keramické jíly a stavební kámen. V oblasti podhůří Šumavy se nalézá vápenec. Pro zemědělství v kraji jsou celkem příznivé podmínky. [3] Zemědělská půda pokrývá cca 55 % celkové rozlohy kraje (z toho podíl orné půdy 69,0 %). Lesní hospodářství je charakteristické dostatečnými přírodními zdroji dřeva. Podíl zalesněné plochy na celkové rozloze kraje činí 39,4 % (zejména vlivem lesnatých ploch Šumavy, Českého lesa a Brdské vrchoviny). [14] Lesů hospodářských (bez zvláštního veřejného zájmu na mimohospodářské funkce lesa) je 90 %. [29] Z celkového objemu těžební činnosti v ČR zaujímá Plzeňský kraj druhé místo, hned za Jihočeským krajem (s převažující těžbou jehličnatého dřeva). [14] Poškození lesů imisemi je zde na jedné z nejnižších úrovní a pohybuje se okolo 20 % porostní půdy. Jižní část kraje zaujímá část národního parku Šumava. Větší přírodní park je i v západní části kraje. [29] 5.1 Půdně klimatické podmínky S polohou jednotlivých oblastí souvisí rovněž dlouhodobé klimatické podmínky. Oblasti ČR jsou rozděleny podle teplot a srážek na 10 klimatických regionů. [14] Pro zjištění proměnlivosti klimatických podmínek v zájmovém území se vytvořila mapa klimatických regionů (KR), ze které je možno určit oblasti vhodné případně nevhodné pro záměrnou produkci biomasy pomocí RRD. Na území Plzeňského kraje se vyskytuje pět klimatických regionů (viz barevná příloha Mapa 2 Klimatické regiony Plzeňského kraje), které se vyznačují charakteristikami uvedenými v tab. 18. Obecně je tedy možno říci, že se jedná převážně o oblasti klimaticky vhodné pro využití vybraných klonů RRD s možností dosažení výnosu biomasy 7 15 t (suš.)/ha/rok. Úroveň výnosu ovlivňuje dále také volba vhodného klonu, odpovídající agrotechnika, hnojení a výskyt extrémních biotických a abiotických jevů (škůdci, sucha atd.). Většina zemědělské půdy Plzeňského kraje se nachází v mírně teplém klimatickém regionu, mírně vlhkém až vlhkém. Na okrese Plzeň-sever je téměř 60 % zemědělské půdy v mírně teplém, suchém klimatickém regionu. V chladném klimatickém regionu je 11 % zemědělské půdy okresu Klatovy. Chladný klimatický region se projevuje znatelným dopadem na zemědělskou výrobu díky zkrácení vegetační doby. [14] V Plzeňském kraji leží většina zemědělské půdy v nadmořské výšce m. V rozmezí m n. m. se nachází 34,8 % zemědělské půdy. V nadmořských výškách nad 600 m n. m., kde je 10 % zemědělské půdy, by mělo být zemědělství výrazně podporováno. [14] Svažitost zemědělských půd Možnosti a omezení zemědělského využití krajiny závisí ve značné míře na svažitosti terénu. Silně svažité pozemky jsou náchylné k vodní erozi, vhodné jen pro travní porosty, svažité pozemky se obtížněji obdělávají, stoupají náklady na pohonné hmoty atd. V následující tabulce je zhodnocen zemědělský půdní fond kraje z hlediska svažitosti. Obecně lze konstatovat, že v Plzeňském kraji se výrazněji svažité zemědělsky obdělávané plochy ve větším měřítku nevyskytují. Výjimkou jsou okresy Klatovy s téměř čtvrtinou zemědělské půdy na svazích nad 7 o a Domažlice s 13,4 % takových ploch. Výrazně svažité půdy (nad 12 o ) představují hrozby půdní eroze a již není možné je obdělávat běžnými mechanizačními prostředky. Tyto půdy se vyskytují v nejvyšší míře na okrese Tachov ( ha), Rokycany (7 076 ha) a Klatovy (5 385 ha). [14] Zrnitost půdy V Plzeňském kraji je většina půd středně těžkých, jen v okrese Klatovy se ve větší míře vyskytuje půda lehká. Pokud jde o výskyt půdy podle zrnitosti v jednotlivých klimatických regionech, problémy mohou nastat při hospodaření na lehkých půdách v suchých klimatických regionech a naopak na těžké a velmi těžké půdě v chladném, vlhkém regionu. V Plzeňském kraji se vyskytuje ha lehkých půd, které se nacházejí v mírně teplém, suchém regionu. Lze očekávat, že na těchto lokalitách v suchých letech dochází ke snížení výnosů. Jedná se v podstatě o okres Plzeň-sever s ha lehkých půd v mírně teplém, suchém regionu a Plzeň-jih s ha. V ostatních regionech je výskyt lehkých půd jen okrajový. 29

30 Tab. 19 Rozloha zemědělské půdy v klimatických regionech Okres Klimatický region v ha Celkem Domažlice Klatovy Plzeň-jih Plzeň-sever Rokycany Tachov Plzeňský kraj* *bez okresu Plzeň-město, Zdroj [20] Tab. 20 Rozdělení zemědělské půdy podle její svažitosti Výskyt svahů ha zemědělské půdy Okres Rovina 0 3 Mírný svah 3 7 Střední svah 7 12 Výrazný svah nad 12 Celkem ha Domažlice Klatovy Plzeň-jih Plzeň-sever Rokycany Tachov Plzeňský kraj ČR* *bez městských okresů a Prahy, Zdroj [20] Tab. 22 Výskyt půdy v klimatických regionech podle zrnitosti (ha ZP) Okres Zrnitost Klimatický region ha zemědělské půdy MT 1 MT 2 MT 4 MCH CH Celkem Domažlice písčitá Domažlice hlinitá Domažlice jílovitá Domažlice celkem Klatovy písčitá Klatovy hlinitá Klatovy jílovitá Klatovy celkem Plzeň-jih písčitá Plzeň-jih hlinitá Plzeň-jih jílovitá Plzeň-jih celkem Plzeň-sever písčitá Plzeň-sever hlinitá Plzeň-sever jílovitá Plzeň-sever celkem Rokycany písčitá Rokycany hlinitá Rokycany jílovitá Rokycany celkem Tachov písčitá Tachov hlinitá Tachov jílovitá Tachov celkem

31 Tab. 21 Rozdělení zemědělské půdy podle zrnitosti % ZP okresu Okres Zrnitost půdy Písčitá Hlinitá Jílovitá Domažlice 21,6 70,5 7,9 Klatovy 40,6 50,6 8,9 Plzeň-jih 15,7 77,6 6,7 Plzeň-sever 28,2 60,4 11,5 Rokycany 6,4 83,5 10,1 Tachov 27,1 62,0 11,0 Kraj celkem 26,1 64,6 9,3 Zdroj: [14] Tab. 23 Přehled struktury plochy Plzeňského kraje za rok 2001 Celková výměra Půda Zemědělská Orná TTP Lesy Okres ha ha % ha % ha % ha % Domažlice , , , ,7 Klatovy , , , ,1 Plzeň-jih , , , ,0 Plzeň-město , , , ,0 Plzeň-sever , , , ,6 Rokycany , , , ,8 Tachov , , , ,2 Plzeňský kraj , , , ,4 Zdroj [3] Uvedené procentní podíly půdy jsou z celkové výměry. 2 % 16 % Graf 14 Struktura ploch Plzeňského kraje 43 % 39 % TTP Orná půda Lesy Vodní plochy 5.2 Zemědělské výrobní oblasti Zemědělský půdní fond Plzeňského kraje byl zhodnocen podle zařazení katastrálních území do zemědělských výrobních oblastí. V Plzeňském kraji převažuje výrobní oblast obilnářská (67 % rozlohy kraje, téměř tři čtvrtiny zemědělské půdy kraje a dokonce přes 80 % orné půdy kraje). V pícninářské oblasti se nachází 21 % celkové výměry kraje (ale jen 5,3 % orné půdy). Bramborářská výrobní oblast se nachází na 12 % výměry kraje, nachází se zde 14,1 % orné půdy kraje. Pokud jde o zastoupení výrobních oblastí v jednotlivých okresech, pak okresy Plzeň-sever a Rokycany se nacházejí prakticky celé v obilnářské výrobní oblasti. V okrese Domažlice je v obilnářské oblasti 85 % výměry (98 % orné půdy), ale zároveň je zde třetí největší zastoupení pícninářské oblasti mezi okresy Plzeňského kraje (za okresem Klatovy a Tachov). I v okrese Klatovy představují obilnářské oblasti přes 70 % výměry okresu (91,5 % orné půdy). Bramborářská výrobní oblast je zastoupena v okrese Klatovy (35,6 % rozlohy) a Plzeň-jih (20,7 %). Téměř polovina území okresu Klatovy leží v pícninářské oblasti, orné půdy je ovšem v pícninářské oblasti jen 16,1 %. [14] 5.3 Struktura a využití zemědělského půdního fondu Plzeňský kraj se řadí k oblastem s méně intenzivním využíváním půdy pro zemědělství. O tom svědčí podprůměrný podíl zemědělské půdy na celkové výměře kraje a zejména vyšší podíl lesů, kdy se řadí na třetí místo ČR hned za kraj Liberecký a Karlovarský. Ve využití zemědělské půdy se Plzeňský kraj přibližuje průměru republiky. Zornění je jen mírně nižší než republikový průměr. [14] Největším okresem Plzeňského kraje co do rozlohy je okres Klatovy, dále pak následuje Tachov a Plzeň-sever. Nejvyšší podíl zemědělské půdy na výměře má okres Plzeň-jih, další 31

32 v pořadí je okres Domažlice, který odpovídá průměru republiky, v ostatních okresech je podíl zemědělské půdy na celkové výměře okresu pod průměrem republiky. Zalesnění většiny okresů je nadprůměrné, nejvyšší v okresech Tachov, Klatovy a Rokycany (více než 40 % z celkové výměry okresu). Pokud jde o strukturu zemědělské půdy podle okresů kraje, pak nejvyšší zornění a zároveň nejnižší podíl TTP na zemědělské půdě je v okrese Plzeň-sever, následuje okres Rokycany a Plzeň-jih. Okres Plzeň-město má z hlediska zemědělského využívání půdy význam jen okrajový. Nejnižší zornění je na okrese Klatovy. [14] 5.4 Demografická a sídelní struktura Pro Plzeňský kraj je typický vysoký počet malých sídel s nerovnoměrným rozmístěním, chybí zde města střední velikosti, struktura středisek je v porovnání s ČR atypická. Plzeňský kraj je svým počtem obyvatel šestým nejmenším krajem v České republice. Rozložení obyvatel v rámci kraje je značně nerovnoměrné. Více než 30 % obyvatel žije v Plzni. Plzeňský kraj je druhým nejřidčeji zalidněným krajem. Nejnižší hustotu v Plzeňském kraji dosahují okresy Tachov a Klatovy. 5.5 Analýza potenciálu biomasy v Plzeňském kraji Analýza potenciálu v zájmovém území je řešena těmito zdroji biomasy: obilnou a řepkovou slámou, lesními těžebními zbytky, cíleně pěstovanou biomasou z výmladkových plantáží RRD a v úvahu je brán také potenciál TTP. Ostatní nedřevnaté energetické plodiny nebyly posuzovány, neboť jejich testování zatím neprobíhá v takové míře, aby bylo možné zjistit jejich výnos biomasy v návaznosti na (HPJ). Metodika analýzy je založena na vyhodnocování a využití HPJ a KR tj. na úrodnosti půdy. Lze očekávat, že v dohledné době bude možné i ostatní perspektivní energetické plodiny takto vyhodnotit. 6 Analýza potenciálu zbytkové biomasy v Plzeňském kraji 6.1 Sláma obilná a řepková Poměry v rostlinné produkci kraje na základě půdních a klimatických podmínek jsou v jednotlivých okresech značně rozdílné. Často se obiloviny pěstují v méně vhodných podmínkách, kde nízký výnos nemůže zajistit rentabilitu. V rostlinné produkci má největší výměru pšenice ozimá. Výnosy pšenice ozimé v kraji v jednotlivých letech, ale nedosahují průměru ČR. Nejlepší předpoklady pro pěstování ozimé pšenice, z hlediska dosahovaných výnosů v jednotlivých letech, měl okres Domažlice a Plzeň-sever. Naopak nejnižší výnosy ozimé pšenice, a tak nejnižší předpoklady pro pěstování ozimé pšenice měly okres Klatovy a Rokycany. Sláma zemědělských kulturních plodin, zejména obilovin a řepky, tvoří významný a nadějný zdroj biomasy pro energetické účely. Používá se sláma obilovin, kukuřice, řepky, pícnin pěstovaných na semeno, nekvalitní suché seno. Lisuje se do malých balíků, velkých válcových nebo hranatých balíků, briket nebo pelet. Stanovení potenciálu obilné slámy pro nepotravinářskou produkci je možné určit dvěma odlišnými způsoby: Tabulkovou metodou, kdy je ke stanovení použito tabulkových statistických údajů o výnosu zemědělských plodin pro konkrétní území a období. Tato metoda je přesnější v aktuálním čase, protože jsou zohledněny skutečné rozlohy jednotlivých obilovin, řepky a skutečné dosažené výnosy. Není však možné určit geografickou lokalizaci tohoto potenciálu a také projektovat požadovaný vývoj. Je to metoda statická. Využitím GIS, kde je možné stanovit potenciál pšeničné slámy v závislosti na BPEJ. Výnosy pšenice jsou stanoveny pro dva referenční roky 1985 a Tato metoda je méně přesná, protože nejsou v návaznosti na BPEJ stanoveny výnosy všech obilnin a zejména řepky, která může hrát velkou roli v produkci slámy pro energetické účely. Výhoda této metody je v možnosti modelování geografické distribuce a rozlohy půdy pro pěstování energetických plodin a její optimalizace s rozlohou půdy pro pěstování obilovin a to i v časovém výhledu. Jedná se tedy o metodu dynamickou Tabulková metoda Produkční potenciál obilné slámy pro nepotravinářskou produkci byl stanoven na základě údajů týkajících se sklizně obilovin a v závislosti na stavu živočišné výroby v kraji. U řepkové slámy se oproti obilné slámě neuvažuje s částečným využitím v živočišné výrobě. Řepka olejná patří z hlediska agroenergetiky k významným plodinám. Řepková sláma má vyšší výhřevnost 15 17,5 GJ/t (suš.) (při výpočtech byla použita hodnota 17,5 GJ/t (suš.) oproti obilné slámě, u které kalkulujeme s výhřevností 15,7 GJ/t (suš.). V současné době se při sklizni řepky olejné provádí zároveň drcení slámy s následným zaoráním. Po konzultaci s odborníky v oblasti rostlinné výroby lze dočasně adaptér na drcení slámy odstranit, slámu nechat na řádku proschnout a pak teprve lisovat do velkých balíků pro účely spalování. Pěstování řepky olejné je výhodné pro zemědělce jak z agronomických hledisek, tak i vzhledem k příznivé ekonomice. Řepka má zajištěný odbyt produkce v cenách garantujících rentabilitu. Tab. 24 Osevní plochy a výnos zemědělských plodin za rok 2001 Plodina Plocha Sklizeň Výnos ha t t/ha Pšenice ,36 Žito ,59 Ječmen ,40 Oves ,79 32

33 Triticale ,53 Kukuřice na zrno ,49 Ostatní obiloviny ,84 Obiloviny celkem ,93 Luskoviny celkem ,29 Okopaniny celkem ,11 Řepka ,78 Ostatní technické plodiny ,70 Technické plodiny celkem ,53 Pícniny na orné půdě ,58 Zelenina konzumní Květiny a okrasné rostliny 12 Plochy na semeno celkem 1 Ostatní plochy celkem 234 Osevní plocha úhrnem Orná půda v klidu Zdroj [3] Tab. 25 Osevní plochy a výnos zemědělských plodin za rok 2002 Plodina Plocha Sklizeň Výnos ha t t/ha Pšenice ,40 Žito ,47 Ječmen ,45 Oves ,77 Triticale ,85 Kukuřice na zrno ,02 Ostatní obiloviny ,93 Obiloviny celkem ,02 Luskoviny celkem ,76 Okopaniny celkem ,98 Řepka ,29 Ostatní technické plodiny ,80 Technické plodiny celkem ,07 Pícniny na orné půdě ,30 Zelenina konzumní Květiny a okrasné rostliny 34 Plochy na semeno celkem 41 Ostatní plochy celkem 243 Osevní plocha úhrnem Orná půda v klidu Zdroj [3] Tab. 26 Osevní plochy a výnos zemědělských plodin za rok 2003 Plodina Plocha Sklizeň Výnos ha t t/ha Pšenice ,74 Žito ,71 Ječmen ,29 Oves ,94 Triticale ,39 Kukuřice na zrno ,84 Ostatní obiloviny ,85 Obiloviny celkem ,51 Luskoviny celkem ,70 Okopaniny celkem ,21 Řepka ,42 Ostatní technické plodiny ,79 Technické plodiny celkem ,23 Pícniny na orné půdě ,57 Zelenina konzumní Květiny a okrasné rostliny 22 Plochy na semeno celkem 1 Ostatní plochy celkem 407 Osevní plocha úhrnem Orná půda v klidu Zdroj [3] U tabulkové i u GIS metody se výnos slámy jednotlivých plodin vypočte vynásobením výnosu zrna převodním koeficientem, který je uveden v tab. 27. Takto se stanoví celkové množství vyprodukované slámy v daném roce případně modelové analýze. Tab. 27 Poměr zrna ke slámě Plodina Poměr zrno : slámě Pšenice 1 : 0,80 Žito 1 : 1,2 Ječmen 1 : 0,7 Oves 1 : 1,05 Kukuřice na zrno 1 : 1,2 Triticale 1 : 1,3 Řepka olejná 1 : 0,8 Zdroj [22] Využitelný potenciál pro energetiku je však menší je nutno odečíst jednak slámu využívanou pro živočišnou výrobu, dále pro tzv. zaorávání (pro zvyšování obsahu půdního humusu) a dále také technologické ztráty při sklizni a transportu. Spotřeba slámy pro živočišnou výrobu Od potenciálu zbytkové slámy je nutné odečíst její spotřebu pro živočišnou výrobu. Vyčíslení této spotřeby je možné provézt podle tabulkových nároků jednotlivých hospodářských zvířat a jejich aktuálních stavů. Tab. 28 Hospodářská zvířata v Plzeňském kraji kusů kusů kusů Koně Skot Prasata Ovce i berani Koně mají spotřebu slámy 2 kg kus/den na podestýlku. Skot má spotřebu slámy 1,5 kg kus/den na podestýlku a 1 kg kus/den na krmení. Ovce i berani mají spotřebu slámy 1 kg kus/den na podestýlku a 1 kg kus/den na krmení. 33

34 Tab. 29 Spotřeba slámy živočišnou výrobou v Plzeňském kraji t t t Koně ,2 911,8 Skot , , Ovce a berani 8 081, , ,7 Celkem , , ,5 Tab. 30 Bilance produkce a spotřeby slámy v Plzeňském kraji t t t Pšenice , , ,2 Žito , , ,2 Ječmen , , ,9 Oves , ,3 Triticale , , ,1 Kukuřice na zrno 9 385, , Produkce celkem , , ,65 Spotřeba slámy pro ŽV , , ,5 Obilné slámy pro , , ,15 energ. využití celkem Řepka ,4 Při propočtech potenciálů využití biomasy, v daném případě obilné a řepkové slámy, je nutné si zpracovat regionální studie, vycházející ze zaměření rostlinné a živočišné produkce. Od celkové sklizně obilné slámy je odečtena spotřeba pro živočišnou výrobu, která se pohybuje kolem 40 % z celkové sklizně. Je počítáno s energetickou výhřevností obilné slámy 15,7 GJ/t (suš.) a pro řepku 17,5 GJ/t (suš.). Tab. 31 Energetický potenciál nevyužité biomasy GJ/rok GJ/rok GJ/rok Obilniny , , , Řepka Celkem , , Na základě výše uvedených podkladů o výnosech obilovin lze získat energetický potenciál z obilné slámy pro celý Plzeňský kraj za rok 2003 ve výši TJ. Využití obilné slámy je uvažováno v živočišné výrobě, ale i v kombinaci s hnojivem pro doplnění organické hmoty v půdě. U řepkové slámy uvažujeme s celkovým množstvím pro energetické účely v rámci kraje 485 TJ. Celkový potenciál pro využití slámy jako paliva pro energetické účely v Plzeňském kraji činí TJ za rok Metoda s využitím GIS U této metody se stanovení potenciálu pšeničné slámy pro energetické účely provádí s využitím tabulkových výnosů vztažených k BPEJ, respektive HPKJ. Rozloha osevních ploch pšenice se určí podle zadání studie např. podle zemědělských statistik, požadovaného zastoupení pšenice (obilnin) v regionu nebo podle požadovaného výnosu zrna (na nejúrodnějších HPKJ). V následující tabulce je výsledná kalkulace výnosu slámy v modelovém území Plzeňského kraje. Rozloha osevní plochy pšenice a její geografická distribuce byla zjištěna optimalizací tabulkových výnosů pšenice a brambor. Výsledná rozloha byla potom vynásobena tabulkovými hodnotami výnosu pšenice v (GIS) vrstvě HPKJ a dopočtena koeficientem pro určení množství slámy. Výsledek je uveden v tab. 32. Vlhkost slámy při sklizni se pohybuje okolo %. Tab. 32 Výnos slámy pro jednotlivé okresy a obec v tunách výstup z GIS v závislosti na výnosu dle BPEJ Průměr Tachov Domažlice Rokycany Plzeň Klatovy Plzeň-jih Šťáhlavy Tab. 33 Bilance produkce a spotřeby pšeničné slámy v Plzeňském kraji Produkce slámy Průměrná spotřeba slámy pro ŽV Pšeničné slámy pro energetické využití celkem t t t Z uvedených dat v tabulce vyplývá, že v současné době je v Plzeňském kraji dostupný využitelný potenciál pšeničné slámy ve výši tun za rok, což přibližně znamená energetický potenciál ve výši TJ/rok. Při GIS metodě bylo uvažováno pouze s pěstováním pšenice na veškeré orné půdě, kde dle HPKJ je uveden její výnos. Tato situace sice v praxi nenastane, lze předpokládat zastoupení i ostatních obilovin, ze kterých bude možno získat slámu, ale lze říci, že pro úroveň kraj je tato metodika a úroveň přesnosti dostačující. Pokud tuto variantu srovnáme s variantou tabulkovou, která je přesnější, protože vychází ze statistických údajů skutečných rozloh porostů a výnosů osevních ploch, lze říci, že rozdíl ve výnosu tun zbytkové slámy je 3,4 % a v možné získané energii ze slámy ve výši 7,5 %. Tento rozdíl ve výsledku je možné považovat za zanedbatelný a pro úroveň kraj lze tuto GIS metodu pro stanovení potenciálu ve slámě použít. 6.2 Trvalé travní porosty Trvalé travní porosty (louky a pastviny) tvoří kolem 25 % ( ha) z celkové výměry obhospodařované zemědělské půdy České republiky. [3] Travní hmota z TTP je běžně využívaná ke krmení skotu. Stavy skotu dosáhly u nás za posled- 34

35 Agroekosystém orná půda Pravidelná, 1 3letá kultivace orniční vrstvy Převážná část energie je soustředěná v biomase Vysoká intenzita, nároky na dodatkovou energii, pesticidy Polootevřený až otevřený koloběh živin Nízká druhová diverzita Vyšší kolísání výnosů v průběhu let Pratoekosystém TTP Drnová vrstva je dlouhodobě bez radikálního narušení Velká část energie je importovaná do kořenového systému Nižší intenzita a nižší požadavky na dodatkovou energii, pesticidy Při pastevním využití dochází téměř k uzavřenému koloběhu živin Vysoká druhová diverzita Vyšší stabilita produkce v jednotlivých letech ních několika let historického minima, a to vede v posledních letech k přebytkům fytomasy z TTP. Navíc se zvyšuje produktivita zemědělství a dále poroste výměra nadbytečné zemědělské půdy, která nebude mít využití pro produkci potravin. Jedním z řešení může být řízený útlum například založením ploch, jejichž produkce neslouží výživě, ale které musí vyhovovat hledisku údržby krajiny, ekologie apod. Nevhodný způsob obhospodařování nevyužité půdy vede k její postupné degradaci změnám půdní úrodnosti, bilanci vodního režimu, erozi, zaplevelování apod. Požadavky péče o krajinu jednoznačně určují plochy ke sklízení. Pro alternativní využití fytomasy se nabízí její mulčování, kompostování nebo energetické využití. Jelikož zatím není jednoznačný názor na vliv dlouhodobého používání mulčování na ekosystém trvalých travních porostů, není tato technologie v případě TTP státem podporována. Kompostování je energeticky negativní technologie. Z technologií energetického zpracování fytomasy přichází v úvahu termické procesy nebo anaerobní fermentace. Při termických procesech se sice získává část energie obsažená ve fytomase, ale nevýhodou je vysoká vlhkost fytomasy a malý podíl zbytku (popele), který je možno použít k zpětné recyklaci živin. Při anaerobní fermentaci je jenom část organické hmoty (30 60 %) transformována biologickou cestou do metanu (bioplynu) a zbytek (digestát) je, při prakticky nezměněném množství minerálních látek obsažených v původní fytomase, možno efektivně použít k vrácení recyklaci živin. Navíc nižší obsah sušiny v původní fytomase je pro fermentaci výhodnější. Česká republika má dlouholetou tradici s používáním anaerobní fermentace. V současnosti je u nás v provozu přes 130 zařízení k anaerobní fermentaci čistírenských kalů, organických odpadů z průmyslu a zemědělství. [11] První zemědělská bioplynová stanice v ČR byla uvedená do provozu v Třeboni již v roce 1974 a dosud je plně provozuschopná. Součastně nastavené legislativní a finanční podmínky poměrně výrazně napomáhají dalšímu rozšíření této technologie. Se zvyšující se produktivitou zemědělství se bude dále zvyšovat plocha půdy, která nebude mít využití pro produkci potravin. Jedním z řešení může být částečný transfer orné půdy do kultivačního systému ploch jejichž produkce neslouží primárně k lidské ani živočišné výživě, ale vyhovuje z hlediska údržby krajiny, ekologie, vodohospodářské funkce apod. Kromě funkce estetické, krajinotvorné a rekreační, jsou u TTP stále ještě nedoceněny funkce biofiltrační a protierozní. Například způsobí-li srážky na půdě bez porostu odtok 100 m 3 /ha, tak u kukuřice je odtok m 3 /ha, u obilnin m 3 /ha a u travních porostů jenom 0 7 m 3 /ha. Potenciál výnosové schopnosti TTP, nelimitovaných živinami a vlhkostí je poměrně vysoký. V podmínkách ČR dopadá v průměru MJ/m 2 /rok energie ve formě slunečního záření. Z toho fotosynteticky aktivní záření (FAR) činí kolem 45 % tj MJ. Za předpokladu obsahu 17 GJ/kg sušiny biomasy a 3 % účinnosti přeměny FAR činí teoretický výnosový potenciál sušiny biomasy (nadzemní i podzemní část) 32 t/ha. Za příznivých půdně klimatických podmínek je rozhodujícím faktorem, ovlivňujícím výnosovou schopnost, dostatečná a vyrovnaná výživa biogenními prvky především dusíkem. Dalším faktorem ovlivňujícím výnosovou schopnost je počet a doba sečí. Obecně nejlepší výsledky jsou dosahovány při dvousečné variantě s hnojením. Výnosnost TTP kromě již uvedených faktorů závisí i na počtu a termínu sklizně biomasy sečení. Počet sečí, při němž se dosáhne maximálního výnosu, závisí na stanovištních podmínkách (zejména na délce vegetačního období, vodním režimu a úrodnosti půdy), na druhovém složení porostu a na úrovni dusíkatého hnojení. S větším počtem sečí se zvětšuje konkurenční schopnost a zastoupení nízkých trav a tím i hustota drnu. Při větším počtu sečí se výnos píce snižuje, a to tím více, čím je úrodnost stanoviště a úroveň hnojení nižší, avšak zvyšuje se její kvalita. Doba 1. seče má na výnosy a kvalitu píce největší vliv. Při ní se dosahuje % celkového výnosu. Při oddalování termínu první seče výrazně klesá kvalita píce. Zhoršování kvality je způsobeno přechodem trav do generativní fáze, spojené s tvorbou méně hodnotných a rychleji dřevnatějících stébel a s klesajícím podílem listů. Doba 2. a 3. seče (otavy) nemá na kvalitu píce tak velký vliv. Fytomasa je tvořena převážně listy trav. Listnatá píce stárnutím dřevnatí podstatně pomaleji než stébelnatá píce v 1. seči. Při dvousečném využití následuje 2. seč za dní po první seči, při třísečném cyklu je období mezi sečemi dnů. Subjekty čerpající dotace v rámci LFA oblasti (méně příznivé oblasti a oblasti s enviromentálním omezením) jsou povinny provést sečení těchto ploch a odstranit biomasu nejméně dvakrát ročně a to do 15. července a do 15. října. U programu AgroEnviro to je 15. července a 15. srpna. Posečená biomasa, pokud se neponechá na hromadách bez dalšího využití, se může zpracovat na seno nebo senáž. Pro využití k anaerobní fermentaci je výhodnější používat senáž. Hlavními důvody je vyšší vlhkost (65 70 %) a snadnější dávkování do reaktoru. Je nutno podotknout, že zatím je ve světové a domácí literatuře naprostý nedostatek prací týkajících se vlivu obhospodařování trvalých travních porostů ve vztahu k využití biomasy k anaerobní fermentaci a použití získaného zfermentovaného zbytku k recyklaci odebraných živin Využití fytomasy z TTP pro anaerobní fermentaci Před výstavbou bioplynové stanice je potřeba vzít v úvahu: 35

36 Množství a bezpečnost dodávek vhodné biomasy v zájmovém území a vypracování plánu dodávek biomasy v průběhu roku. Existenci trhu a výkupní ceny elektrické a tepelné energie vyráběné z biomasy. Uplatnění pro zfermentovanou biomasu digestát (aplikace na vlastních pozemcích, prodej atd.). Možnosti financování (vlastní prostředky, půjčky, granty atd.). Posouzení environmentálních a socio-ekonomických aspektů (zvýšený provoz zemědělské techniky, zápach, veřejné mínění atd.). Finanční toky. Technologii zpracování biomasy z TTP anaerobní fermentací a využití digestátu jako hnojiva, je možno rozdělit do Tab. 34 Výpočet nákladů na výrobu senáže Jednotky Jednotková cena 1. seč 2. seč Celkem Produkce čerstvá hmota (FM) t/ha ,0 Sušina % ,0 Organické látky % sušiny ,0 Produkce sušiny t/ha 2,8 2 4,8 Produkce organické látky t/ha 2,4 1,7 4,1 Náklady na udržování ploch Kč/ha 75,0 Obnova, stokování, vápnění, dosetí atd. Kč/ha ,0 Nájem a daně Kč/ha 262 Nájem jednorázová částka za rok Kč/ha Daň jednorázová částka za rok Kč/ha Sklizeň a doprava Kč/ha Hnojení Kč/ha 0 Sečení Kč/ha Sečení s kondicionováním Kč/ha Rozhazování Kč/ha Nahrabání Kč/ha Sběr řezačka Kč/ha Doprava k silážování (km): 5 Kč/ha Silážování (uskladnění ) Kč/ha 206 Zadej sušinu senáže ( % ) % Produkce senáže o zadané sušině t/ha Silážování variabilní náklady na tunu senáže Kč/t Silážování fixní náklady na tunu senáže Kč/t Silážování variabilní náklady na senáž Kč/ha Silážování fixní náklady na senáž z hektaru Kč/ha Doprava k bioplynové stanici (BPS) Kč/ha 400 Doprava k BPS Kč/ha Režie Kč/ha 377 Režie (% celkové ceny) Kč/ha Náklady celkem Na senáž z hektaru Kč/ha Na senáž o zadané sušině Kč/t Na 100 % sušinu senáže Kč/t sušiny Tržby Prodej Kč/ha 0 Dotace Kč/ha Tržby celkem Kč/ha Tržby celkem senáž Kč/t 167 Tržby celkem na 100 % sušinu senáže Kč/t sušiny 836 Cena Celkem Kč/ha Celkem senáž Kč/t -410 Celkem na 100 % sušinu senáže Kč/t sušiny

37 několika základních procesů: udržování ploch TTP, sklizeň a uskladnění biomasy (sečení, odvoz, konzervace silážování, uskladnění), vlastní fermentace (dávkování do fermentoru, vlastní fermentace, využití bioplynu k výrobě elektrické a tepelné energie), uskladnění digestátu, aplikace digestátu jako hnojiva. Příklad výpočtu nákladů na výrobu senáže z trvalých travních porostů bez hnojení je uveden v tab. 34 na str. 36. Při výpočtu se vycházelo z cen zjištěných u několika firem zabývajících se výrobou senáže. Pro konkrétní případ uvedený v tabulce se vycházelo z produkce čerstvé fytomasy 24 t/ha dvě seče s výnosem 14 a 10 t/ha čerstvé hmoty o sušině 20 %, sečení s kondicionováním, sběr řezačkou a doprava k silážování do 5 kilometrů. Náklady na výrobu senáže z obou sečí v přepočtu na hektar činí Kč respektive 577 Kč na tunu senáže o sušině 35 %. Cena vyrobené senáže může být výrazně ovlivněná případnou dotací na obhospodařovanou plochu. K výpočtu výroby energie z bioplynu vznikajícího fermentací senáže byly použity hodnoty z tab. 35 [7], kde jsou kromě senáže uvedeny i další substráty. Produkce bioplynu je vyjádřená v normometrech krychlových (Nm 3 objem plynu tj. při tlaku 101 kpa a teplotě nula C) pro organickou sušinu (o TS) a čerstvou hmotu (FM) o dané sušině. Produkce bioplynu a jeho složení platí samozřejmě jenom pro uvedené hodnoty sušiny a obsahu organických látek v sušině. Pro konkrétní sušinu a podíl organických látek v sušině musí být produkce bioplynu a následně energetický obsah přepočítán. V tab. 36 jsou vypočteny některé energetické výstupy z anaerobní fermentace travní senáže pro výnos 14 t senáže z hektaru o sušině 35 % a 85 % obsahu organických látek v sušině. Pro výrobu elektrické energie a tepla z takto získaného bioplynu v kogenerační jednotce je předpokládaná elektrická účinnost 35 % a tepelná 52 %. V obou případech se jedná o běžně dosahované parametry. Pro využití fytomasy k produkci bioplynu je klíčovým ukazatelem instalovaný elektrický výkon vztažený na tunu fytomasy resp. na jednotku plochy (ha), jelikož absolutně nejvýznamnějším finančním příjmem BPS je prodej elektrické energie. Je logické, že tento parametr je dán produkcí a kvalitou fytomasy z jednotky plochy. Při výkupní ceně elektrické energie z bioplynu, stanovené pro rok 2006 Energetickým regulačním úřadem [4] 2,98 Kč/kWh a při provozu kogenerační jednotky hodin ročně, vychází příjem z prodeje elektrické energie na hektar plochy s uvedenou produkcí fytomasy Kč. Významným prvkem, který zvyšuje výnosnost TTP, je přiměřené hnojení. Jak již bylo zmíněno zbytek po fermentaci si zachovává všechny hnojivé složky, obsažené v původní fytomase (dusík, fosfor, draslík atd.) včetně nerozloženého zbytku organické hmoty. Tab. 35 Energetický potenciál bioplynu Substrát Organické Sušina látky v sušině Produkce bioplynu Obsah CH 4 CH 4 Energetický obsah % % Nm 3 /t ots Nm 3 /t FM % kwh/nm 3 kwh/t ots kwh/t FM Kejda skotu 8,8 85,0 280,0 21,0 55,0 10, Kejda prasat 6,0 85,0 400,0 20,4 60,0 10, Kukuřičná siláž 33,0 95,8 586,1 185,3 52,2 10, Travní senáž 35,0 89,2 583,8 182,3 54,1 10, Pozn.: TS totální sušina, FM čerstvá hmota Produkce senáže na hektar o sušině 35 % t/ha 14 Produkce bioplynu na hektar Nm 3 /ha Produkce bioplynu na tunu senáže Nm 3 /t 182 Produkce energie na hektar kwh/ha Produkce energie na tunu senáže kwh/t 986 Tab. 36 Produkce elektrické energie a tepla ze senáže Výroba el. energie účinnost (%) 32 kwh/ha Výroba tepla účinnost (%) 52 kwh/ha Výroba tepla účinnost (%) 52 GJ/ha 25 Výroba el. energie účinnost (%) 32 kwh/t 316 Výroba tepla účinnost (%) 52 kwh/t 513 Výroba tepla účinnost (%) 52 GJ/t 1,8 Instalovaný elektrický výkon Instalovaný elektrický výkon kw el /ha 0,49 kw el /t senáže 0,036 37

38 6.2.2 Potenciál výroby bioplynu z TTP v Plzeňském kraji Tabulková metoda V roce 2004 bylo v ČR obhospodařováno ha TTP. Průměrný výnos fytomasy, přepočtený na seno, byl 3,23 t/ha. Z toho v Plzeňském kraji ha a sklizeň činila tun při průměrném výnosu 3,30 t/ha (v seně). Z hlediska produkce je to druhé místo v republice, hned za krajem Jihočeským, který má ale téměř o třetinu větší výměru TTP (viz tab. 37). Tab. 37 Trvalé travní porosty sklizeň r Kraj Plocha v ha Výnos v t/ha Sklizeň v t Hl. m. Praha 205 3, Středočeský , Jihočeský , Plzeňský , Karlovarský , Ústecký , Liberecký , Královéhradecký , Pardubický , Vysočina , Jihomoravský , Olomoucký , Zlínský , Moravskoslezský , Česká republika , vynásobena tabulkovými hodnotami výnosu TTP v (GIS) vrstvě HPKJ. Výsledek je uveden v tab. 38. Vlhkost sena při sklizni byla uvažována 15 %. Tab. 38 Výnos sena pro jednotlivé okresy a obec v tunách výstup z GIS v závislosti na výnosu dle BPEJ Produkce (v seně) t Tachov Domažlice Rokycany Plzeň Klatovy Plzeň-jih Šťáhlavy 546 Z uvedených dat v tabulce vyplývá, že v současné době je v Plzeňském kraji dostupný využitelný potenciál z TTP ve výši tun za rok. Při GIS metodě bylo uvažováno pouze s pěstováním TTP tam, kde dle HPKJ je uveden její výnos a dle LPIS je kultura TTP. Pokud tuto variantu srovnáme s variantou tabulkovou, která vychází ze skutečných statistických údajů rozloh porostů TTP a výnosů TTP, lze říci, že rozdíl ve výnosu tun TTP je 13 % a v rozloze porostů TTP ve výši 7,5 %. Tento rozdíl je možné považovat za zanedbatelný a pro úroveň kraj lze tuto GIS metodu pro stanovení potenciálu z TTP použít. Plocha TTP, průměrný výnos biomasy na hektar (vyjádřen v seně) a celková produkce v Plzeňském kraji v roce 2004 je uvedena v tab. 37. Výměry ploch a produkce v letech byly poměrně stabilní, výjimkou je rok 2003, kdy poklesla uváděná výnosnost na 2,42 t/ha. Důvodem byl mimořádně suchý rok Průměrná hodnota produkce fytomasy (v seně), s vyloučením atypické sklizně v roce 2003, je 3,30 t/ha. Při výměře TTP v Plzeňském kraji v roce 2004, činí produkce t/ha, v přepočtu tun senáže o sušině 35 %. Z bioplynu vzniklého anaerobní fermentací jedné tuny senáže o dané sušině se vyrobí ročně v kogenerační jednotce (elektrická účinnost 32 %) 316 kwh elektrické energie (viz tab. 35 na str. 37). Z výše uvedeného množství senáže je možno vyrobit MWh elektrické energie. Při nejběžnějším výkonu nově stavěných bioplynových stanic v zahraničí 500 kw, to představuje potenciál pro výstavbu 64 bioplynových stanic v Plzeňském kraji. Metoda s využitím GIS U této metody se stanovení potenciálu TTP pro energetické účely provádí s využitím tabulkových výnosů vztažených k BPEJ respektive HPKJ. Rozloha ploch TTP se určí podle mapy kultur LPIS. V následující tabulce je výsledná kalkulace výnosu sena v modelovém území Plzeňského kraje. Rozloha plochy TTP a její geografická distribuce byla zjištěna optimalizací tabulkových výnosů TTP. Výsledná rozloha byla potom Využití stávajících ČOV ke kofermentaci fytomasy V současnosti existuje v ČR kolem 100 komunálních čistíren odpadních vod s technologií anaerobní stabilizace kalů. Odhaduje se, že celkem se takto vyrobí až 60 milionů m 3 bioplynu ročně. V naprosté většině případů jsou fermentory železobetonové nebo ocelové nádrže objemu stovek až tisíců m 3 vybavené externím ohřevem a pneumatickým nebo hydraulickým mícháním. Zpracovávaný čistírenský kal (primární a přebytečný aktivovaný kal) má bez další úpravy sušinu 2 3 % při 65 % organických látek. Z důvodu zlepšení energetické bilance procesu je někdy kal dále zahušťován na obsah sušiny 4 6 %, při zachování obsahu organických látek. Látkové zatížení používaných anaerobních reaktorů se tak pohybuje kolem 0,5 1,0 kg organických látek na m 3 reaktorového objemu a den. Bylo prokázáno, že při kvalitní homogenizaci reaktoru nečiní technologické potíže zatížení reaktorů organickou sušinou 2,5 5 kg/m 3 reaktorového objemu a den. Přidáním vhodných organických odpadů o relativně vysoké koncentraci organických látek ke zpracovávaným čistírenským kalům kofermentací, je tak možné při minimálních investičních a provozních nákladech, spojených s vhodnou předúpravou, výrazně zvýšit na stávajících komunálních ČOV produkci bioplynu a následně elektrické a tepelné energie. Jedním z vhodných substrátů ke kofermentaci je právě travní fytomasa. Podle průzkumu provedeného v roce 2004 je v současnosti v Plzeňském kraji 5 komunálních čistíren odpadních vod vybavených technologií anaerobní fermentace kalů (Plzeň, Klatovy, Domažlice, Rokycany, Tachov) 38

39 Tab. 39 Základní parametry ČOV Jednotky Plzeň Klatovy Domažlice Rokycany Tachov Celkem Objem reaktorů m Čistírenský kal m 3 /rok Sušina % 6,0 3,6 3,0 3,0 2,0 Organické látky % sušiny 67,0 85,0 67,0 67,0 65,0 Sušina t/rok Organické látky t/rok Produkce bioplynu m 3 /rok na m 3 reaktoru m 3 /m 3 /d 0,7 0,7 0,3 0,3 0,2 0,5 na m 3 substrátu m 3 /m 3 /d 22,3 23,0 16,6 11,0 8,3 16,2 na tunu sušiny m 3 /t suš. /d ,7 Doba zdržení dny 30, ,6 Látkové zatížení kg suš. /m 3 /d 2,00 1,15 0,62 0,89 0,58 1,05 Látkové zatížení kg OL /m 3 /d 1,34 0,97 0,42 0,60 0,38 Instalovaný el. výkon MW 1,41 0,26 0 0,10 0 1,77 Produkce el. energie MWh/rok zkuš. provoz Tab. 40 Parametry ČOV po kofermentaci s travní senáží Travní senáž Jednotky Plzeň Klatovy Domažlice Rokycany Tachov Celkem (průměr) Množství t FM /rok Sušina t/rok Organické látky t/rok , Objem senáže m 3 /rok Produkce bioplynu m 3 /rok Energetický obsah MWh Výroba el. energie MWh/rok Parametry po kofermentaci Vstupní sušina % 7,3 6,6 14,9 8,7 8,6 Doba zdržení dny 29,0 29,0 34,0 29,0 29,0 Látkové zatížení kg OL /m 3 /d 1,78 1,95 3,62 2,40 2,41 Látkové zatížení kg suš /m 3 /d 2,52 2,29 4,39 3,01 2,98 Produkce bioplynu m 3 /rok a jedna zemědělská bioplynová stanice zpracovávající kejdu prasat (INTEGRO a. s., Kladruby). Jak vyplývá z tab. 39, celkový objem všech reaktorů na uvedených ČOV je téměř m 3. Jedná se o tepelně izolované železobetonové nebo ocelové nádrže (ČOV Tachov) objemů od 650 do m 3 vybavené pneumatickým mícháním a externím ohřevem. Provozní teplota reaktorů se pohybuje v rozmezí 38 C kromě ČOV Plzeň a Klatovy, kde je termofilní proces (55 C). Všechny ČOV zpracovávají kal vznikající v procesu čištění odpadních vod. Ročně zpracují anaerobní fermentací kolem tun sušiny kalu. Sušina zpracovaného kalu se pohybuje v závislosti na zahuštění v rozmezí 2 7 %, při průměrném obsahu organických látek %. Látkové zatížení reaktorů se pohybuje v rozmezí 0,38 1,34 kg organických látek na m 3 objemu reaktoru a den. Doba zdržení je v rozmezí dnů. Vznikající bioplyn přes 4 milióny m 3 ročně, při průměrné výhřevnosti 22 MJ/m 3 je ve všech případech využíván k ohřevu reaktorů a provozů ČOV. V případě ČOV Plzeň, Klatovy a Rokycany i k výrobě elektrické energie a tepla v kogeneračních jednotkách. Instalovaný elektrický výkon všech jednotek je KW el a ročně se vyrobí přes MWh elektrické energie. Pro kofermentaci fytomasy a potažmo obecně všech dalších organických látek s čistírenskými kaly je pro bezproblémový průběh a stabilitu procesu anaerobní fermentace důležité dodržet následující požadavky: 1. kofermentát nesmí obsahovat složky inhibující anaerobní fermentaci, 2. dostatečná pufrační kapacita výsledné suspenze, 3. celková koncentrace vstupní sušiny maximálně 15 %, 4. maximální látkové zatížení reaktoru 4 kg OLš /m 3 /d, 5. doba zdržení směsi minimálně 29 dnů. Travní senáž připravená ze standardně obhospodařovaných TTP by v principu a na základě provozních zkušeností neměla obsahovat žádné složky inhibující anaerobní fermentaci. Pufrační kapacita čistírenských kalů je dostatečně vysoká, aby 39

40 Mapa Komunální ČOV s produkcí bioplynu Tachov Domažlice při kofermentaci senáže bylo zabezpečeno optimální rozmezí hodnot ph. Při splnění požadavků uvedených v bodech 3 5 vychází pro uvedené ČOV a předpokládané parametry zpracovávané senáže (tab. 36 na str. 37) výsledky uvedené v tab. 40 na str. 39. U všech ČOV je možno kofermentovat senáž s čistírenskými kaly. Celkově je možno na existujících ČOV s AD kofermentovat tun travní senáže, což při průměrné produkci 7 t/ha/rok představuje množství fytomasy z ha TTP. Kromě ČOV Domažlice, kde limitujícím ukazatelem je celková vstupní sušina (směs kalů a senáže), u všech ostatních je limitující doba zdržení. Při zpracování uvedeného množství fytomasy by se zvýšila celková roční výroba bioplynu o více než 3,6 milionů m 3 (přes 80 %). To při energetickém obsahu takto vzniklého bioplynu, představuje potenciál GJ. 6.3 Lesní těžební zbytky Klatovy Plzeň Rokycany Pro výpočet množství lesních těžebních zbytků byla používána hodnota 0,2 t (suš.)/ha/rok, která byla vypočtena jako bezpečná hodnota v projektech MŽP. [33] V roce 2005 bylo provedeno zpřesnění této hodnoty na základě analýzy lesních hospodářských plánů Aktuální údaje o lese a lesním hospodářství za ČR V roce 2005 jsme mohli poprvé v historii České republiky porovnat údaje o lesích ze dvou zdrojů. Ministerstvo zemědělství ČR vydává Zprávu o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky 2004 v odborných kruzích známou jako Zelenou zprávu a Ústav pro hospodářskou úpravu lesů (dále jen ÚHÚL) Brandýs nad Labem organizační složka státu zřízená ministerstvem zemědělství ČR zveřejnil výsledky Národní inventarizace lesů (dále jen NIL ČR) prováděné v období Poprvé tak můžeme porovnávat údaje o ploše lesa a zásobách získané ze dvou různých datových zdrojů, podle dvou různých metodik. Údaje do Zelené zprávy přichází z Českého statistického úřadu, katastrálních úřadů a od státní správy lesů shromažďující údaje lesních hospodářských plánů, lesních hospodářských osnov a lesní hospodářské evidence. Pro lesní hospodářské plány a osnovy (dále jen LHP a LHO) se údaje o zásobách porostů získávají převážně kvalifikovaným odhadem a jen z menší části měřením. Je to dáno i praktickým účelem, který tato díla pro vlastníka lesa mají je to nástroj vlastníka lesa pro hospodaření v lese na období zpravidla 10 let. Proti tomu NIL ČR je založena na nezávislém sběru dat na pravidelné síti trvalých zkusných ploch rozmístěných po celé republice. Data se měří podle schválené metodiky přesnými optickými a laserovými přístroji. Charakteristika lesa je odlišná od strohého úředního záznamu na katastru nemovitostí a více respektuje skutečný stav krajiny. Údaje z LHP a LHO nám dávají dostatečnou představu o stavu konkrétního lesního majetku a o výhledu hospodaření do budoucna, informace z NIL ČR pak ukazují na skutečný stav lesů České republiky popř. kraje. Hodnota dat z NIL ČR výrazně vzroste provedením dalších etap měření. Podle Zelené zprávy 2004 byla výměra lesní půdy v České republice ha, což je o ha více než v roce Rostoucí trend výměry lesní půdy je dán útlumem zemědělské výroby v méně atraktivních oblastech podporovaný dotační politikou státu a Evropské unie. Celková zásoba dřeva je m 3. Celková těžba dřeva dosáhla v roce 2004 v České republice 15,6 milionu m 3, což je nejvyšší hodnota za sledované období od roku Za celé období celková těžba dřeva nedosáhla ani jednou hodnoty celkového přírůstu. Navíc během první poloviny devadesátých let docházelo k poklesu celkové těžby dřeva z důvodu omezení úmyslných těžeb v lesních majetcích dotčených restitucemi, čímž se opět navyšovala zásoba dřeva na které se realizoval přírůst dřeva. Od roku 1996, kdy již většina nových vlastníků lesa začala na svých majetcích hospodařit, celková těžba v České republice roste. Celkové zásoby dřeva se Tab. 41 Vývoj výměry lesa, celkových zásob, celkového průměrného přírůstu a celkové těžby dřeva v ČR v roce 2004 (mil. ha resp. mil. m 3 ) Údaj Jednotka Výměra mil. ha 2,606 2,623 2,629 2,637 2,646 Zásoba mil. m 3 445,00 536,00 564,00 630,00 657,62 Přírůst mil. m 3 13,50 16,00 16,30 16,80 17,20 Těžba mil. m 3 10,00 13,60 13,91 13,33 12,37 14,44 15,60 40

41 však neustále zvyšují. Nejvyšší zásobu dřeva v roce 1998 uvádí Zelená zpráva v okrese Pelhřimov 315,4 m 3 /ha, nejnižší v okrese Most 78,8 m 3 /ha. Tab. 42 Průměrná celková zásoba, přírůst a těžba dřeva v ČR v roce 2004 (m 3 /ha) Zásoba 256,5 Přírůst 6,6 Těžba 6,0 Pozn. Pro výpočet průměrných hodnot na 1 ha se používá plocha tzv. porostní půdy, tj. celková výměra lesa, od které jsou odečteny neproduktivní plochy (trvalé skládky, zpevněné lesní cesty atd.). Podle výsledků Národní inventarizace lesů je plocha lesa ha, celková zásoba dřeva m 3. Průměrná celková zásoba dřeva na 1 ha je 335,3 m 3 (nejvyšší v kraji Vysočina 394,5 m 3 /ha, nejméně v kraji Ústeckém 215,7 m 3 /ha). Jak z výše uvedených údajů vyplývá, problematika stanovení objemu tzv. lesních těžebních zbytků a jejich využití jako obnovitelného zdroje energie v krajině má některá úskalí. Jde o stanovení základního údaje pro výpočty celkové zásoby dřeva v lesích ČR, dále o potenciální a skutečnou výši těžeb, dopravní přístupnost atd. Z hlediska nutnosti získat reálné výsledky jsme při stanovení metody výpočtů vycházeli z činností, které jsou ve výrobním procesu v lesním hospodářství ČR obvyklé Legislativa a plánování v lesním hospodářství ČR Předpoklady pro zachování lesa, péči o les a obnovu lesa jako národní bohatství, které tvoří nenahraditelnou složku životního prostředí, pro plnění všech jeho funkcí a pro podporu trvale udržitelného hospodaření v lese dává zákon o lesích č. 289/1995 Sb. Ten v hlavě čtvrté stanoví zásady pro trvale udržitelné hospodaření v lese. Patří sem diferencované hospodaření v lese a hospodářská úprava lesů. Základním podkladem pro diferencované hospodaření v lesích ČR jsou tzv. oblastní plány rozvoje lesů (dále jen OPRL), které jsou metodickým nástrojem státní lesnické politiky a doporučují zásady hospodaření pro celkem 41 přírodních lesních oblastí, na které je Česká republika rozdělena. Náklady na zpracování OPRL hradil stát, autorem tohoto díla je ÚHÚL Brandýs nad Labem a toto dílo je k dispozici široké odborné veřejnosti. Mezi díla hospodářské úpravy lesů patří lesní hospodářské plány (LHP), lesní hospodářské osnovy (LHO) a národní inventarizace lesů (NIL). Lesní hospodářské plány se zpracovávají zpravidla na deset let, vždy pro lesní majetky větší než 50 ha a slouží jako nástroj hospodaření pro vlastníka lesa. Stanovením závazných ustanovení plánu (maximální celkové výše těžeb, minimálním podílem melioračních a zpevňujících dřevin při obnově porostu a pro lesy státní a obecní ještě minimálním plošným rozsahem výchovných zásahů do 40 let věku) vymezí vlastníkovi lesa hraniční limity pro hospodaření. Schválením plánu vzniká vlastníkovi povinnost dodržovat jeho závazná ustanovení. Vlastník lesa je povinen zabezpečit zpracování LHP na vlastní náklady. Stát vlastníky motivuje dotační politikou ve formě výrazného finančního příspěvku na zpracování tohoto díla. Jde o lesnické dílo, které má v českých zemích dlouhou tradici první LHP vznikaly již před více než dvěma sty lety. Lesní hospodářské osnovy se zpracovávají jako jednoduchý podklad pro hospodaření pro vlastníky lesa o výměře menší než 50 ha. Protože současně slouží jako zdroj informací o stavu lesa pro výkon státní správy lesů, jejich zpracování zadává a úhradu zajišťuje orgán státní správy lesů. Doba platnosti LHO je obvykle 10 let. Pokud vlastník protokolárně od orgánů státní správy lesů separát na svůj majetek z LHO převezme, stávají se pro něj pokyny v něm uvedené závazné. Národní inventarizace lesů je zjišťování skutečného stavu lesů na území státu. Její provedení vyhlašuje vláda vládním nařízením. Náklady na NIL hradí stát. Vlastník lesa je povinen umožnit provádění úkonů spojených s NIL a orgánu státní správy lesů poskytnout nezbytné údaje. Z praktického hlediska je nutné zdůraznit, že vlastník lesa je povinen provádět lesní těžbu jen pokud souvisí s ochranou lesa (zamezení šíření lesních škůdců) a ve státních a obecních lesích je vlastník povinen vykonávat výchovné zásahy v porostech do 40 let věku. Závazné ustanovení maximální celkové výše těžeb tedy v žádném případě neznamená, že zejména drobný soukromý vlastník skutečně tento objem dřeva vytěží Náležitosti lesního hospodářského plánu a osnov Obsah LHP (LHO) je v zásadě historicky dán. Každý větší lesní majetek byl charakterizován z pohledu jeho geopolitické polohy, rozboru růstových podmínek, dřevinné skladby, výhledů vývoje porostních zásob a z nich vyplývajících těžeb na období zpravidla třiceti let atd. tedy parametrů, které byly zásadní pro ekonomické využití lesního majetku. Dnes tuto roli plní tzv. Textová část LHP. Druhou nezbytnou náležitostí byla a i dnes je Hospodářská kniha, která obsahuje údaje o stavu lesa a návrhy hospodářských opatření pro každou porostní skupinu (lišící se dřevinnou, věkovou nebo prostorovou skladbou, popř. odlišným hospodařením). Zde jsou u každé dřeviny uvedena tzv. taxační data (pro naše další výpočty zásadní) jako je věk a zakmenění porostu, procentické zastoupení dřevin, plocha dřeviny, střední tloušťka a výška, bonita dřeviny, zásoba a dále navrhovaná těžba či zalesnění. Třetí nutnou částí LHP jsou lesnické mapy, které lokalizují porostní skupiny popsané v hospodářské knize v terénu. Přestože legislativa hovoří o lesnických mapách velmi jednoduše, historickým vývojem vzniklo velké množství tématických lesnických map. Dnes se nejvíce používá porostní a těžební mapa. Lesní hospodářské plánování podrobně specifikuje vyhláška MZe ČR č. 84/1996 Sb Informační standard lesního hospodářství S rozvojem informačních technologií se vyvíjela i technologie zpracování taxačních údajů získaných terénním šetřením 41

42 při obnově LHP. ÚHÚL Brandýs nad Labem (názvy a sídlo se postupně měnily LESOPROJEKT Zvolen, LESPROJEKT Brandýs nad Labem atd.), který po zestátnění lesů v padesátých letech zpracovával LHP jako státní organizace pro všechny lesy v republice, postupně vytvořil mohutnou databázi s údaji o lesích celé republiky. Velké objemy dat vyžadovaly i odpovídající výpočetní techniku a kvalifikovaný personál. V roce 1990 vznikla pracovní skupina s úkolem vytvořit technologii na sběr numerických a grafických dat LHP s výhledem tvorby geografického informačního systému. Význam tohoto zadání rostl současně se zvyšujícím se zájmem o informace o krajině v níž les hraje významnou roli. Restituce v devadesátých letech a privatizace tvorby LHP znamenaly riziko rozpadu celorepublikové databáze o lesích. Tomu se podařilo zabránit vytvořením informačního standardu LH a vhodnými podmínkami v dotační činnosti MZe ČR. V současné době jsou veškerá data LHP, LHO i NIL soustředěna v datovém skladu informačního a datového centra ÚHÚL Brandýs nad Labem a slouží pro potřeby vlastníků lesa, MZe ČR a pro orgány státní správy lesů Faktory ovlivňující využití těžebního odpadu z lesa Obecně lze říci, že při těžbě dřeva je hlavní zájem vlastníka lesa zaměřen na maximální zhodnocení dřevní hmoty. Základní snahou je minimalizovat náklady a maximalizovat výnosy. V souladu s těmito snahami se vyvíjely způsoby hospodaření v lese a s tím i technologie a metody těžby dřeva. Mezi základní metody v těžbě dřeva můžeme zařadit metodu sortimentovou, kmenovou a stromovou. Metoda technologie štěpkování (drcení) je výsledkem snah o zužitkování dosud nevyužívané dendromasy. Metoda sortimentová vyrábí sortimenty přímo v porostu. Hotové sortimenty jsou z porostu odváženy na odvozní místo vyvážecí soupravou. Výhodou je menší poškození stojících stromů než při metodě kmenové. S těžebními zbytky je nakládáno jako u kmenové metody. Sortimentová metoda je historicky nejstarší těžební metodou používanou ve výchovných i obnovních těžbách byla ovlivněna nedostatkem tažné síly pro soustřeďování dřeva. Vytěžené dříví bylo nutné rozdělit řezem na kratší, fyzicky zvládnutelné kusy a ty potom dopravit na odvozní místo. Metoda kmenová spočívá v pokácení a odvětvení stromu pří- mo v porostu. Odvětvený kmen byl poté přiblížen v celé nebo krácené délce na odvozní místo, dopraven na manipulační sklad a tam probíhala výroba finálních sortimentů. Těžební zbytky zůstaly volně nebo sházené na menší hromady na těžební ploše, kde byly většinou spáleny. Historicky došlo k jejímu rozvoji až s provozním nasazením prostředků s vyšší tažnou silou. Metoda stromová předpokládá pokácení stromu v poros- tu, jeho přiblížení na vhodné odvozní místo, kde je strom odvětven a následně odvezen buď v celé délce nebo po výrobě jednotlivých sortimentů. Krajním řešením může být i odvoz celých stromů s větvemi k dalšímu zpracování. Tato metoda se mohla rozvinout až v době, kdy byly k dispozici prostředky pro mechanizované odvětvování stromů v celé délce a přibližovací prostředky s dostatečnou silou vlečení stromu s větvemi vyžaduje tažnou sílu o % vyšší než vlečení odvětveného kmene. Stejnou měrou se zvyšuje spotřeba pohonných hmot a času na soustřeďování dříví. Z hlediska dalšího zpracování těžebních zbytků má tato metoda výhodu v maximální koncentraci těžebních zbytků větví na jedné lokalitě, což umožňuje výhodné využití dalšího mechanizovaného zpracování (štěpkování nebo tvorba vázaných balíků atd.). Tato metoda se používala v sedmdesátých letech, kdy se v ČR zkoušel stacionární stroj Limback. V té době však vznikající těžební odpad působil lesnímu hospodáři spíše starosti. Technologie štěpkování jsou výsledkem snah o zužitkování těžebního odpadu, prořezávkového materiálu a stromků z prvních probírkových zásahů tedy z činností, které vlastník lesa musí provádět z důvodu pěstování lesa, ale až do nedávné doby bez výhledu na vznik tržně zajímavého sortimentu. Produktem je lesní štěpka, která však neumožňuje přímou zaměnitelnost s ostatními sortimenty surového dříví (např. kulatina vláknina palivo). Štěpkováním celých stromů se výtěž stromové hmoty zvyšuje o %, ale ve formě, která není plně srovnatelná kvalitou ani cenou s ostatními sortimenty. Obecně musí být při výrobě štěpky dodržována zásada, že nebude štěpkován materiál, který je výhodněji prodejný ve formě jiného sortimentu surového dříví (palivo, vláknina apod.). Dalším faktorem, který má podstatný vliv na využití těžebního odpadu, je způsob nebo forma hospodaření v lese. Historic- ky lze doložit, že se cyklicky střídají období razantních těžebních zásahů do lesa (sedmdesátá a osmdesátá léta minulého století) s obdobími velmi šetrného hospodaření (devadesátá léta). Body zlomu vždy korespondovaly s ekonomickými nebo politickými změnami ve společnosti (období světových válek, poválečná období, léta budování socialismu, polistopadové období a současné období, kdy je třeba obhájit politicky získané pozice ekonomickými výsledky). Ekonomické využití těžebních zbytků jako obnovitelného zdroje energie zřejmě nikdy nebude dosahovat 100 % zhodnocení. Les se totiž nachází v lokalitách, které byly pro zemědělské hospodaření méně atraktivní nebo zcela nevyhovující. Z toho plyne i obtížná přístupnost lesních porostů, která je často limitujícím faktorem při zhodnocování těžebních zbytků Kvantifikace těžebního odpadu pro modelovou obec Komerčně využívané kmenové dříví včetně kůry představuje přibližně jen 60 % stromové hmoty. Vyprodukovanou dendromasu stromu lze rozdělit na 60 65% podíl připadající na kmenové dříví a kůru, 15 25% podíl připadající na vršek stromu, větve, kůru a listí nebo jehličí a na 10 15% podíl připadající na pařez, kořeny a kůru. Pro jednoduché kalkulace lze uvažovat s 25% objemem klestu z vytěženého dříví hroubí (hroubí je dřevo o tloušťce 7 cm a větší, měřeno bez kůry). Tento údaj je však závislý na věku stromu ve stadiu prořezávek a prvních probírek může tento podíl činit až 60 % a v mýtním věku klesá pod 10 %. Rozptýlenost klestu v lesním porostu popř. na skládce závisí na použitých metodách těžby dřeva. Proto se ho téměř nikdy nepodaří využít v maximálním množství a jeho praktické využití může klesnout až na 35 % z celkového objemu. Poznatky z praxe však dokladují, že v důsledku ponechání vysokého podílu hroubí v těžebním odpadu může připadnout na 1 m 3 vytěženého hroubí až 0,9 prm štěpky. 42

43 Při kvantifikaci objemu biomasy z lesního těžebního odpadu je nutné mít na zřeteli různorodost lesních společenstev. Na jedné straně jsme např. schopni přesně spočítat objem větví a nehroubí (do tloušťky 7 cm bez kůry) u jednotlivých stromů, ale u konkrétního porostu nebo celého lesního majetku už je situace složitější. Porosty se liší věkovou a druhovou skladbou, rostou na rozdílně úrodných stanovištích a jejich charakter je též dán odlišným způsobem hospodaření (intenzita výchovy). Touto problematikou se zabývalo mnoho autorů (např.: Assmann, Dejmal, Simanov). Vzhledem k možnostem, které dnes má téměř každý větší vlastník lesa, tj. vlastní LHP v digitálním tvaru, jsme se rozhodli použít pro kvantifikaci těžebního odpadu metodiku koeficientů výtěžnosti nadzemních složek lesní dendromasy (Dejmal, 1985). Tato metodika pro každý tloušťkový stupeň u základních druhů dřevin stanoví koeficient výtěžnosti asimilačních orgánů (listí, jehličí) a dřeva z větví. Úpravou SW na zpracování LHP a LHO dnes získáme databázový výstup objemu umístěné a maximální těžby členěné dle dřevin, věkových stupňů a tloušťek. Zpracováním této databáze jsme schopni kvantifikovat biomasu těžebního odpadu v tunách. Za modelové území bylo zvoleno území obce Šťáhlavy, které je pokryto lesy na území 1 101,29 ha, předpokládaná roční těžba je stanovena ve výši m 3 /rok a maximální roční Tab. 43 Základní údaje porovnávaných lesních majetků Šťáhlavy a Benešov LHC ha Zásoba Obmýtí Obnovní doba Těžba Biomasa (u) (o) m 3 /ha/rok t/rok t/ha/rok Šťáhlavy 1 101, , ,198 Benešov 1 014, , ,300 Celkem 2 115, , ,250 Tab. 44 Lesní hospodářský plán pro obec Šťáhlavy Název lesního hospodářského celku: LHC Biomasa Šťáhlavy LESNÍ HOSPODÁŘSKÝ PLÁN Platnost LHP: Lesní úřad: 3406 Plzeň-jih Lesní oblast: 6 Západočeská pahorkatina Výměra pozemků určených k plnění funkcí lesa Druh vlastnictví stát 1 043,73 ha obec 118,35 ha jiná právnická osoba 7,39 ha fyzická osoba 0,45 ha Pozemky určené k plnění funkcí lesa Celkem Z toho porostní půda Zásoba Maximální celková výše těžeb z toho mýtní předmýtní Minimální plošný rozsah výchovy do 40 let Prořezávky Zalesnění ha m 3 b.k. ha 1 169, , ,94 114,56 70,32 Vyhotovil dne 43

44 potenciál biomasy z lesních těžebních zbytků je t/rok. Pro srovnání jsme vybrali jeden anonymní lesní majetek (LHC Benešov) v odlišných růstových a klimatických podmínkách o přibližně stejné výměře. Porovnáme-li grafy Zastoupení skutečných a těžebních ploch ve věkových stupních, je na první pohled zřetelná odlišnost ve věkové struktuře zásob ve vztahu k tzv. normální výměře. U LHC Biomasa Šťáhlavy je výrazně nadnormální věkový stupeň 7. a 8. a mírně nad normálem jsou stupně od desátého výše. U LHC Benešov jsou nadnormální věkové stupně od desátého výše (věkové stupně 2 a 4 mají na zásoby a těžby minimální vliv). Pro plánování objemu těžeb mají zásadní vliv dva parametry: doba obmýtí (u) je věk porostu, ve kterém je z hlediska vztahu průměrného a běžného přírůstu optimální porost smýtit, a dále doba obnovní (o) což je doba, za kterou by se měl porost obnovit (u rozsáhlých porostů nelze provést obnovu smýcením celého porostu najednou už jen z důvodů zákonných předpisů). Rámcově, u obou LHC, jsou jako mýtné posuzovány věkové stupně od 10. výše. Šťáhlavy = u - o/2 = /2 = 94,5 let = 10. věkový stupeň Benešov = u - o/2 = /2 = 100 let = 10. věkový stupeň Pro posouzení těžebních možností lesního majetku na období platnosti LHP slouží tab. 44 na str. 43 údaje potřebné pro stanovení etátu celkové těžby. Zde je plocha, předmýtní těžba, mýtní těžba a těžba dle normální paseky rozdělena podle kategorií lesa (les hospodářský, zvl. určení a ochranný) a podle objemu umístěných těžeb či spočítaných podle těžebních nebo probírkových procent. Způsob stanovení celkové těžby je dán zákonným předpisem. U LHC Biomasa Šťáhlavy se tedy dva věkové stupně s výraznou zásobou dřeva nacházejí mezi porosty, kde se dá předpokládat pouze výchovná těžba s těžebními zbytky rozptýlenými po ploše porostu. Naopak u LHC Benešov se výrazný objem těžby dřeva může realizovat v mýtních porostech s možností vyšší koncentrace těžebních zbytků. V tab. 43 na str. 43 to dokumentují údaje těžby v m 3 /ha/rok a získané biomasy v t/ha/rok. Přestože těžba u LHC Šťáhlavy je o 0,6 m 3 /ha/rok vyšší (+8,1 %), údaj o získané biomase je o 0,102 t/ha/rok nižší (-7,8 %) než u LHC Benešov. V případě, kdy by vlastník lesa LHC Benešov snížil dobu obmýtí na hodnotu shodnou s LHC Šťáhlavy, byl by tento rozdíl ještě vyšší. V absolutních číslech však dnes ještě tento rozdíl není tak výrazný (Šťáhlavy tun biomasy, Benešov tun biomasy z věkových Tab. 45 Lesní hospodářský plán pro obec Benešov Název lesního hospodářského celku: LHC Biomasa Benešov LESNÍ HOSPODÁŘSKÝ PLÁN Platnost LHP: Lesní úřad: 3333 Lesní oblast: 144, 122 Výměra pozemků určených k plnění funkcí lesa Druh vlastnictví stát 0,00 ha obec 1 038,38 ha jiná právnická osoba 0,00 ha fyzická osoba 0,00 ha Pozemky určené k plnění funkcí lesa Celkem Z toho porostní půda Zásoba Maximální celková výše těžeb z toho mýtní předmýtní Minimální plošný rozsah výchovy do 40 let Prořezávky Zalesnění ha m 3 b.k. ha 1 038, , ,61 194,26 105,04 Vyhotovil dne 44

45 Tab. 46 Údaje potřebné pro stanovení etátu celkové těžby pro Šťáhlavy (období ) Plocha (ha) Těžba předmýtní (m 3 ) Těžba mýtní (m 3 ) Těžba dle Mýtní porosty umístěna dle % umístěna dle % norm. paseky (m 3 ) plocha (ha) zásoba (m 3 ) Les hospodářský mimo 888, , odst. 12 Les zvl. určení mimo 212, , odst. 12 Celkem 1 101, , Dolní mez Horní mez Les ochranný NPR, PR a 1 zóny NP a CHKO ( 8 odst. 12) Celkem Průměrné obmýtí (rok) 110,00 Průměrná obnovní doba (rok) 31,30 Průměrná zásoba mýtních porostů (m 3 ) 396 Plocha z normální paseky (ha) 100,11 Pozn.: NP Národní park Tab. 47 Údaje potřebné pro stanovení etátu celkové těžby pro Benešov (období ) Plocha (ha) Těžba předmýtní (m 3 ) Těžba mýtní (m 3 ) Těžba dle Mýtní porosty umístění dle % umístění dle % norm. paseky (m 3 ) plocha (ha) zásoba (m 3 ) Les hospodářský mimo 963, , odst. 12 Les zvl. určení mimo 10, , odst. 12 Celkem 973, , Dolní mez Horní mez Les ochranný 41, NPR, PR a 1 zóny NP a CHKO ( 8 odst. 12) Celkem 41, Průměrné obmýtí (rok) 116,73 Průměrná obnovní doba (rok) 33,95 Průměrná zásoba mýtních porostů (m 3 ) 430 Plocha z normální paseky (ha) 83,40 stupňů 10 a starších). Zcela jistě se bude měnit v následujících deceniích tak, jak budou vstupovat do mýtního věku věkové stupně s větším nebo menším plošným rozsahem. Na ukázce náležitostí LHP (porostní mapa, těžební mapa a hospodářská kniha) můžeme dokumentovat v porostní skupině 103 A10 popis porostního stavu porost ve věku 96 let tvoří z 80 % smrk s průměrnou tloušťkou 28 cm a průměrnou výškou 26 metrů a plánované hospodářské opatření tedy mýtní těžbu na ploše 0,95 ha o objemu 635 m 3 a to po zajištění kultury přiřazeným násekem od východu a dalším rozčleňovacím násekem středem porostu s přiřazenou clonnou sečí a jednotlivým výběrem po ploše porostu. Vzniklá holina se zalesní bukem, dubem a smrkem. Na základě výpočtů potenciálu lesních těžebních zbytků ve dvou modelových územích (Šťáhlavy a Benešov), který využívá údaje z LHP a koeficientů výtěžnosti nadzemních složek lesní dendromasy, jak již bylo metodicky popsáno dříve, teoretický potenciál vychází 1,25 t/ha/rok při vlhkosti 60 %. Uvažujeme-li se zákonným stanovením mýtných těžeb ve výši 90 % objemu vypočteného podle těžebních procent a z toho kvalifikovaným odhadem cca 20 % objemu obtížně zpracovatelného, získáme z porostů ve věkových stupních 10 a starších (viz v barevné příloze, grafy objemu biomasy 23 a 24) tento objem: (8 900 t t) / ha * 0,9 * 0,8 = 0,63 t/ha/rok Vzhledem k tomu, že veškeré lesní těžební zbytky nejsou dostupné a není ekonomicky zajímavé je získávat, dostáváme se k reálnému potenciálu, který je uvažován ve výši 0,63 t/ha/rok při vlhkosti 60 % a výhřevnosti 5,63 GJ/t tj. [0,45 t (suš.)/ha/rok]. 45

46 Acta Pruhoniciana 83, 2006 Tab. 48 Hospodářská kniha Další potenciál je v porostech ve věkovém stupni 9 a v mladších, avšak do reálného potenciálu jsme ho nezahrnuli z důvodu ekonomické náročnosti zejména ve fázi shromažďování klestu. S reálným potenciálem ve výši 0,63 t/ha/rok je počítáno ve všech úrovních. Je však možné při detailní studii pro úroveň obec vždy spočítat reálný potenciál na základě LHP a LHO. Pro výpočet množství lesních těžebních zbytků jsme použili hodnotu 0,63 t/ha/rok při vlhkosti 60 % a výhřevnosti 5,63 GJ/t. Tab. 49 Přehled energetického potenciálu lesních těžebních zbytků Okres Domažlice Klatovy Plzeň-jih Plzeň-město Plzeň-sever Rokycany Tachov Plzeňský kraj Plocha lesů ha , , , , , , , ,28 Lesní těžební zbytky t/rok , , , , , , , ,04 Energetický potenciál GJ/rok , , , , , , , ,8 7 Záměrně pěstovaná biomasa z výmladkových plantáží RRD Záměrně pěstovaná biomasa pro energetické využití je dnes u nás nejméně významným zdrojem biopaliv, ale ve všech analýzách a strategiích na dosažení deklarovaného cíle % 46 podílu obnovitelných zdrojů na PEZ do roku 2030 je biomasa vypěstovaná na zemědělské půdě nakonec hlavním zdrojem biomasy. Podobný trend je předpokládán i v ostatních evropských zemích, které si daly podobně vysoký cíl. Pro zpracovávanou metodiku jsme si jako modelovou tzv. energetickou plodinu zvolili RRD pěstované výmladkovým způsobem ve velmi krátkém obmýtí. Pro analýzu potenciálu je to v zásadě nejsložitější plodina, protože se jedná o vytrvalou plodinu (s životností přes 20 let), není sklízená každoročně a její pěstební technologie se v některých fázích liší od konvenčních zemědělských postupů (např. sklizeň). Domníváme se tedy, že metodické principy pro analýzu jejich potenciálu vytvořené pro RRD bude možno aplikovat na jiné energetické plodiny, např. šťovík krmný UTEUŠA (Rumex tianshanicus R. patientia), ozdobnice (Miscanthus)aj. s 7.1 Pěstební rajonizace Důležitým hlediskem pro dosažení dobrých výnosů výmladkových plantáží RRD případně jiných energetických plodin je volba vhodného stanoviště. V současnosti se projektanti a zájemci o založení výmladkových plantáží nebo matečnic RRD na zemědělské půdě při výběru stanovišť nebo klonů spoléhají buď na publikované výsledky testování klonů z maloplošných výzkumných ploch VÚKOZ Průhonice nebo na zkušenosti pěstitelů z klimaticky a půdně podobných lokalit či oblastí. Jedním z cílů výzkumu probíhajícím ve VÚKOZ, který by měl uvedenou situaci zlepšovat, je provedení rajonizace nejperspektivnějších klonů RRD pro různorodé půdní a klimatické podmínky ČR. Na základě využití 6 9 letých výsledků hodnocení širokého sortimentu RRD na téměř 30 maloplošných

47 výzkumných plochách nebo produkčních porostech a s využitím zahraničních publikací, byla vytvořena základní tabulka hodnocení vhodnosti (zemědělských) stanovišť pro pěstování klonů vrb a topolů z tzv. doporučeného sortimentu RRD pro pěstování biomasy k energetickému využití (viz graf 15 str. 48 a tab. 50 a 51 na str ). Pro vytváření rajonizace RRD a tedy i základní tabulky hodnocení vhodnosti stanovišť jsou využívány dva podklady: již zmíněné výsledky testování sortimentu klonů RRD v rámci výzkumných projektů oddělení fytoenergetiky VÚKOZ a soustava BPEJ zemědělských půd v ČR. Příklad pětimístného kódu BPEJ klimatický region (KR) HPJ HPKJ kombinace skeletovitosti a hloubky půd profilu kombinace sklonitosti a expozice Bonitačně půdně ekologické jednotky BPEJ byly vytvořeny na základě bonitace čs. zemědělského půdního fondu z let na podkladě komplexního průzkumu půd provedeného v šedesátých letech. V současné době probíhá aktualizace soustavy. Informace o BPEJ slouží především pro zemědělské účely např. se z nich odvozuje cena zemědělské půdy, ale lze je využít při zpracování projektu komplexních pozemkových úprav, případně pro další účely více viz kapitola 4.2 a 4.3. Bonitovaná půdně ekologická jednotka zemědělských pozemků vyjadřuje pětimístným číselným kódem (psáno např nebo 21114) hlavní půdní a klimatické podmínky, které mají vliv na produkční schopnost zemědělské půdy a její ekonomické ohodnocení. První číslice udává klimatický region, druhá a třetí číslice vymezují příslušnost k určité hlavní půdní jednotce (01 78), čtvrtá číslice stanoví kombinaci svažitosti a expozice pozemku ke světovým stranám a pátá číslice určuje kombinaci hloubky půdního profilu a jeho skeletovitosti. [20] Klimatické regiony (KR) zahrnují území s přibližně shodnými klimatickými podmínkami pro růst a vývoj zemědělských plodin. KR se liší zejména v hodnotách sumy průměrných denních teplot vzduchu nad 10 C, průměrnými ročními teplotami vzduchu, průměrným ročním úhrnem srážek, pravděpodobností výskytu suchých vegetačních období a vláhovou jistotou. V České republice bylo vymezeno celkem 10 klimatických regionů, označených kódy 0 9. Hlavní půdní jednotka (HPJ) je účelové seskupení půdních forem, příbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány půdním typem, subtypem, půdotvorným substrátem, zrnitostí a u některých HPJ výraznou svažitostí, hloubkou půdního profilu, skeletovitostí a stupněm hydromorfismu. V České republice bylo vymezeno 78 HPJ. Přiřazením údaje o klimatickém regionu k charakteristice HPJ vzniká tzv. hlavní půdně klimatická jednotka (HPKJ), která je vyšší taxonomickou jednotkou. V zemědělské praxi případně v katastrálních mapách je HPKJ označena počátečními třemi číslicemi pětimístného kódu soustavy BPEJ. Další půdně ekologické faktory jsou označeny 4. a 5. číslicí kódu soustavy BPEJ ČR. První kombinace, lokalizovaná 4. číslicí kódu, slučuje svažitost pozemku a jeho expozici ke světovým stranám. Druhá kombinace, vymezená 5. číslicí kódu, agreguje skeletovitost a hloubku půdního profilu. [22] Hodnocení vhodnosti stanovišť pro pěstování RRD Tabulka vhodnosti stanovišť pro pěstování RRD byla vytvořena na základě HPKJ. Při analýze hodnocení vhodnosti stanovišť pro pěstování RRD bylo hodnoceno celkem 525 HPKJ, které jsou relevantní pro pěstování současného doporučeného sortimentu RRD pro výmladkové plantáže. Jako hodnotící parametry vhodnosti HPKJ byly použity následující zdroje: Charakteristiky KR. Popisy vlastností HPJ, zejména půdní vláha, vysýchavost. Tabulkové výnosy pšenice a TTP na daných HPKJ případně bodové hodnocení BPEJ. Výnosové a růstové parametry vybraných klonů RRD na testovacích a poloprovozních plochách. Zahraniční publikace o testování a pěstování RRD pro produkci biomasy na energetické využití. Využitím těchto údajů byla provedena vícestupňová analýza vhodnosti KR a HPJ pro pěstování výmladkových plantáží RRD přidělením vah jejich jednotkám. V následující tabulce je uveden výsledek hodnocení klimatických regionů. Míra vhodnosti jednotlivých HPJ pro pěstování RRD byla následně provedena ve dvou krocích: i) sdružením 78 HPJ do 6 skupin podle příbuznosti a ii) přiřazením vah těmto skupinám. První krok byl proveden expertním posouzením ve spolupráci s pracovníky VÚMOP Praha-Zbraslav. Přiřazení vah 6 skupinám v rozsahu čtyřbodové stupnice bylo provedeno na základě výsledků testování klonů RRD v porostech sledovaných VÚKOZ Průhonice (viz tab. 50) na str. 48. V konečné fázi pak bylo provedeno hodnocení vhodnosti HPKJ a to prostým průnikem vah KR HPJ. Výsledkem je 6 následujících kategorií (stanovišť, HPKJ) dle vhodnosti pro pěstování doporučeného sortimentu RRD: Nepříznivá A: pro doporučený sortiment RRD A. Nepříznivá B: pro doporučený sortiment RRD B. Podprůměrná: pro doporučený sortiment RRD. Průměrná: pro doporučený sortiment RRD. Nadprůměrná: pro doporučený sortiment RRD. Optimální: pro pěstování doporučeného sortimentu RRD. Výsledek hodnocení je uveden v tab. 64 viz barevná příloha. Při jejím využití je potřeba si uvědomit, že byla vypracována pro sortiment doporučených klonů RRD pro dotace v rámci HRDP. 47

48 Tab. 50 Hodnocení KR z hlediska jejich vhodnosti pro pěstování doporučeného sortimentu RRD Klimatický region Váha Popis KR a zdůvodnění váhy 0 1 Méně vhodný nižší srážky ( mm) 1 0 Nevhodný zejména nedostatkem srážek <500 mm 2 1 Méně vhodný nižší srážky ( mm) 3 2 Průměrný kombinací teplot a srážek 4 0 Nevhodný zejména nedostatkem srážek <550 mm 5 2 Průměrný kombinací teplot a srážek 6 2+ Nadprůměrný kombinací teplot a srážek 7 2 Průměrný kombinací teplot a srážek 8 1 Méně vhodný zejména pro méně příznivé klimatické podmínky 9-1 Nevhodný pro nepříznivé klimatické podmínky (nízká teplota a krátká vegetace) Vliv sklonitosti, skeletovitosti, hloubky půdy a expozice, které mohou být limitující jak z důvodů produkčních tak i environmentálních, je při tvorbě metodiky posuzován jako dodatečný faktor k výše uvedenému hodnocení HPKJ. Uvedené 4 parametry byly v metodice posouzeny podle jejich vlivu na úrodnost (výnos RRD) a na volbu použité pěstební technologie (např. pouze vícefázová sklizeň na prudkých svazích). Výsledek analýzy je uveden dále (kapitola 7.3). 7.2 Výnosový potenciál RRD Dalším naším krokem ve zpřesňování informací o produkčním potenciálu je posouzení výnosového potenciálu vybraných klonů topolů a vrb (RRD) ve výše uvedených kategoriích HPJ. K tomu byly opět využity výsledky hodnocení pokusných ploch s RRD v různých lokalitách ČR. Vzhledem k délce výzkumu nemohou být k dispozici výnosy za více než 3 obmýtí (tj let). [12] Proto byl proveden odhad dalšího vývoje výnosů, který je založen zejména na publikovaných zahraničních zkušenostech a také například na zkušenostech z košíkářských matečnic. Výsledek (viz graf 15) očekávaných výnosů biomasy výmladkových plantáží RRD pěstovaných ve 3-letém obmýtí byl využit při tvorbě ekonomického modelu pěstování RRD viz kapitola V kontextu rajonizace klonů RRD by uvedený graf měl sloužit spíše k vytvoření představy o možném produkčním potenciálu stanoviště. Pro získání představy o potenciálním výnosu sušiny v roce sklizně je potřeba hodnoty odečtené z křivek dělit přibližně dvěma, neboť průměrný obsah vody v čerstvě sklizené biomase se pohybuje v rozmezí % (průměr za období ze 70 vzorků je 53 %). Při případném využívání tabulky rajonizace HPKJ a produkčních křivek v zemědělské praxi je potřeba vzít v úvahu, že byly vypracovány pro celý sortiment tzv. doporučených klonů RRD (kromě topolů černých Populus nigra L.), zveřejně- ný ve Věstníku MZe 1/2004 v rámci dotačních titulů MZe (tzv. HRDP). Pro dosažení optimálních výnosů na vybrané lokalitě (HPKJ) je nutno vybrat odpovídající vhodné klony. Výnosový potenciál RRD chápeme jako dynamickou veličinu udávající očekávaný výnos (štěpky, biomasy) porostu výmladkových plantáží založených z tzv. doporučených klonů RRD, pěstovaných na zemědělské půdě ve velmi krátkém obmýtí, tzv. minirotaci. Nejčastěji je výnosový potenciál udáván jako výnos suché hmoty za jedno obmýtí v t (suš.)/ha/rok případně surové hmoty včetně obsahu vody t (sur.)/ha/rok. [9] Výnos t (suš.)/ha Optimální stanoviště Nadprůměrně příznivá Podprůměrná stanoviště Nepříznivá stanoviště B Nepříznivá stanoviště A Průměrná stanoviště Roky existence produkčního porostu (výmladkové plantáže) Graf 15 Odhad výnosů výmladkových plantáží RRD podle příznivosti stanoviště [9]

49 7.3 Omezující faktory pro dosažení výnosového potenciálu Jak bylo uvedeno dříve, na pěstební podmínky RRD vyjádřené pomocí HPKJ mají vliv i další faktory jako sklonitost, orientace, skeletovitost a hloubka půdy. Z polních zkušeností je například zřejmé, že více sklonité jižní svahy budou pro výmladkové plantáže méně vhodné, z hlediska vyššího rizika vysychání půdy, ale i z hlediska možnosti použití mechanizace. Pro sklizeň by bylo nutné použít 2 3 fázovou technologii, která je nákladnější. Expozice obecně má vliv v kombinaci se svažitostí, jak již bylo uvedeno. Skeletovitost (podíl hrubých částic v půdě), pokud není v kombinaci s vysýchavostí půdy, by neměla být problémem, neboť RRD nevyžadují tolik půdních operací a mají hlubší kořenový systém. Podle doposud provedené analýzy budou mít na výnos a ekonomiku vliv zejména extrémní hodnoty uvedených 4 stanovištních parametrů (viz tab. 51 a 52), které v analyzovaném Plzeňském kraji představují rozlohu cca % zemědělského půdního fondu. Stanovení potenciálu s využitím GIS Pro stanovení potenciálu RRD pro energetické účely bylo využito tabulky pěstební rajonizace, kde je k jednotlivým HPKJ přiřazen průměrný výnos RRD. V první variantě bylo uvažováno s pěstováním RRD na veškeré zemědělské půdě. Rozlohy jednotlivých oblastí dle výnosu a výnosy RRD viz tab. 53 a 54 str. 50. Tato varianta slouží k názornému vytipování vhodných lokalit pro pěstování RRD. V druhé variantě bylo uvažováno s pěstováním RRD pouze na 10 % zemědělské půdy. Těchto 10 % zemědělské půdy bylo zvoleno na základě statistických údajů pro Plzeňský kraj, kde se uvádí, že cca 10 % je uvedeno do klidu. Pro pěstování RRD byly zvoleny lokality, kde není dle HPKJ definován výnos pšenice a zároveň dle LPIS se jedná o ornou půdu nebo TTP. Rozlohy jednotlivých oblastí dle výnosu a výnosy RRD viz tab. 55 a 56 str. 50. Tab. 51 Vyhodnocení vlivu svažitosti a expozice na výnos a pěstební postupy KR Svažitost / expozice Vliv na výnos Vliv na pěstební postupy Krajská okresní analýza Lokální analýza 1,2,3,4,5 0 3 / % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 1,2,3,4,5 3 7 / % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 1,2,3,4,5 3 7 / J 90 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 1,2,3,4,5 3 7 / S 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 1,2,3,4, / J 80 % Částečné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit 1,2,3,4, / S 100 % Částečné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit 1,2,3,4, / J 70 % Významné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit Vyloučit 1,2,3,4, / S 100 % Významné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit Vyloučit 1,2,3,4, / J 50 % Úplné omezení mechanizovaných operací Vyloučit Vyloučit 1,2,3,4, / S 50 % Úplné omezení mechanizovaných operací Vyloučit Vyloučit 6,7,8 0 3 / % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 6,7,8 3 7 / % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 6,7,8 3 7 / J 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 6,7,8 3 7 / S 90 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace 6,7, / J 110 % Částečné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit 6,7, / S 80 % Částečné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit 6,7, / J 110 % Významné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit Vyloučit 6,7, / S 65 % Významné omezení mechanizace zejm. sklizeň RRD Vyloučit Vyloučit 6,7, / J 100 % Úplné omezení mechanizovaných operací Vyloučit Vyloučit 6,7, / S 50 % Úplné omezení mechanizovaných operací Vyloučit Vyloučit Tab. 52 Vyhodnocení vlivu skeletovitosti a hloubky půdy na výnos a pěstební postupy Skeletovitost Hloubka Výnos Vliv na pěstební postupy žádná hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace žádná až slabá hluboká až středně hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace slabá hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace střední hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace střední hluboká až středně hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace slabá mělká 80 % Částečné omezení mechanizace zejm. příprava půdy střední mělká 60 % Částečné omezení mechanizace zejm. příprava půdy žádná až slabá hluboká až středně hluboká 100 % Bez omezení pro mechanizované pěstební operace střední až silná hluboká až mělká 60 % Možné omezení mechanizace žádná až silná hluboká až mělká 70 % Možné omezení mechanizace 49

50 Tab. 53 Rozloha kategorií půd (stanovišť) podle vhodnosti pro pěstování RRD v okresech Plzeňského kraje při variantě pěstování na veškeré zemědělské půdě (tzv. plantážnická varianta) Kategorie půd (stanovišť) podle vhodnosti pro pěstování RRD Tachov (ha) Domažlice (ha) Rokycany (ha) Plzeň* (ha) Klatovy (ha) Plzeň-jih (ha) Šťáhlavy (ha) Nepříznivá A (2 t (suš.)/ha) Nepříznivá B (3 t (suš.)/ha) Podprůměrná (5,5 t (suš.)/ha) Průměrná (7,5 t (suš.)/ha) Nadprůměrná (10 t (suš.)/ha) Optimální (12 t (suš.)/ha) *Plzeň = okres Plzeň-město, Plzeň-jih a Plzeň-sever Tab. 55 Rozloha kategorií půd (stanovišť) podle vhodnosti pro pěstování RRD v okresech Plzeňského kraje při variantě pěstování na půdách s nízkým produkčním potenciálem pro pšenici (10 % rozlohy kraje) Kategorie půd (stanovišť) podle vhodnosti pro pěstování RRD Tachov (ha) Domažlice (ha) Rokycany (ha) Plzeň* (ha) Klatovy (ha) Plzeň-jih (ha) Šťáhlavy (ha) Nepříznivá A (2 t (suš.)/ha) Nepříznivá B (3 t (suš.)/ha) Podprůměrná (5,5 t (suš.)/ha) Průměrná (7,5 t (suš.)/ha) Nadprůměrná (10 t (suš.)/ha) Optimální (12 t (suš.)/ha) *Plzeň = okres Plzeň-město, Plzeň-jih a Plzeň-sever Tab. 54 Výnos RRD pro jednotlivé okresy a obec v tunách při variantě pěstování na veškeré zemědělské půdě Tab. 56 Výnos RRD pro jednotlivé okresy a obec v tunách při variantě pěstování na 10 % rozlohy zemědělské půdy Průměr Tachov (ha) Domažlice (ha) Rokycany (ha) Plzeň* (ha) Klatovy (ha) Plzeň-jih (ha) Šťáhlavy (ha) Celkem Průměr Tachov (ha) Domažlice (ha) Rokycany (ha) Plzeň* (ha) Klatovy (ha) Plzeň-jih (ha) Šťáhlavy (ha) 180 Celkem Ekonomika analýzy potenciálu biomasy 8.1 Metodika hodnocení ekonomické efektivnosti projektů Ekonomika projektů je z pohledu potenciálních investorů klíčovou otázkou, která v konečné fázi ovlivňuje jejich rozhodnutí o tom, zda projekt skutečně realizují, a tedy i to, zda bude dosaženo efektů, příznivých k životnímu prostředí. Jedním ze základních předpokladů je, že podnikatelské subjekty se chovají v těchto otázkách ekonomicky racionálně, tj. optimalizují své nároky, výdaje ve vztahu k očekávaným efektům, výdělkům (ziskům). U nepodnikatelských subjektů (např. obcí) je větší pravděpodobnost, že budou motivovány i jinak, jejich chování ale významně ovlivňuje disponibilní výše příjmů a jejich finanční rozpočet. V případě získání státní finanční podpory, lze očekávat že při svém rozhodnutí upřednostní i ta kritéria, která jsou v souladu se státní politikou životního prostředí a jejichž splnění bylo podmínkou přidělení podpory. I když bude projekt financován prostředky z veřejných rozpočtů (např. obce), lze ale logickou úvahou odvodit opět podobný model chování jako u podnikatelského subjektu. Majetek a finance, s nimiž obec hospodaří, by měly být spravovány s péčí řádného hospodáře, a měly by tedy přinášet určitý ekonomický přínos. Pokud by se obec tohoto přínosu vzdala, musela by chybějící peníze nahradit z jiných zdrojů, např. z daní, nebo by musela opustit představy o realizaci některých jiných projektů. Představa, že 50

51 např. teplo z kotelny na biomasu v majetku obce bude levnější, neboť bude prodáváno jen za náklady, bez zisku, je cesta, vedoucí k požadavku na vyšší daně. Podobně pokud by např. obec realizovala projekt plantáže RRD a prodávala získanou štěpku za ceny nižší než jsou obvyklé ceny (např. bez zisku, nebo při pokrytí části zdrojů) mohla by být tato činnost chápána v souladu s pravidly EU jako nedovolená podpora některým podnikatelským subjektům. Důvodem k realizaci projektu v oblasti zlepšování životního prostředí mohou být i normy chování v určité komunitě, která považuje za společensky neúnosné určité modely chování (plýtvání potravinami, energií, produkci odpadů, nevyužívání obnovitelných zdrojů energie). Výsledkem může být na úrovni obce, ale i fyzické osoby rozhodnutí realizovat projekt, který např. vede k vyšší ceně tepla, než kdyby bylo teplo dodáváno na bázi některého z klasických paliv. Obecně by při hodnocení ekonomické efektivnosti určitého projektu měly být vždy položeny a zodpovězeny tyto dvě otázky [viz např. vzorce: (1) a (2)]. Jaká je ekonomická efektivnost projektu jako takového, bez ohledu na to, kdo a jak jej bude financovat a kdo a jaký ekonomický efekt z projektu získá. Ekonomické efekty generované projektem se obecně dělí mezi poskytovatele kapitálu (např. banka), stát (daně) a investora. Pokud hodnotíme ekonomickou efektivnost bez uvažování financování a daní, jedná se o tzv. hodnocení projektu. Jaká je ekonomická efektivnost navrhované investice v konkrétních podnikatelských podmínkách (včetně placení daní) s uvažováním dostupných způsobů financování (bankovní úvěry) včetně možných podpor a dotací a zda má tedy investor na jeho realizaci ekonomický zájem. V tomto případě se jedná o hodnocení z pohledu investora. Hodnocení projektu se použije v případě rozhodování na úrovni systémové efektivnosti (např. při výběru typu projektů pro podporu). Hodnocení z pohledu investora se použije při hodnocení konkrétního projektu investorem podnikatelem, ale i nepodnikatelským subjektem v konkrétních podmínkách podnikání, financování, zdanění a podpor. Tyto podmínky mohou být závislé i na typu projektu (biomasa versus klasická paliva) či lokalitě (region s vyšší nezaměstnaností). Lze jej využít i pro odvozování nezbytné výše podpory, nutné k tomu, aby byl daný typ projektu, na jehož realizaci je obecný zájem, ekonomicky zajímavý i pro investory. Ekonomická efektivnost se měří penězi, proto její výpočet nemůže (z pohledu investora podnikatele) obsahovat penězi neměřitelné veličiny, mezi něž bohužel patří i většina přínosů ve prospěch životního prostředí. Ekonomické hodnocení nám proto může dát pouze odpověď na otázku, co nás to stojí a jaký je ekonomický efekt. Konečné rozhodnutí je na investorovi a toto rozhodnutí může být ovlivněno i jeho zájmem přispět ke zlepšení životního prostředí, i když na tom on sám bezprostředně peněžní efekt nezíská. Měl by si ale spočítat, co jej toto rozhodnutí bude stát. Postup, který umožňuje s jistou dávkou subjektivity zahrnout do úlohy další kritéria a efekty je využití vícekriteriálních rozhodovacích metod viz např. [28] Ekonomické modely pro hodnocení projektů základní principy tvorby Na základě vyhodnocení ekonomické efektivnosti, která se provádí na (ekonomickém) modelu daného projektu, se investoři rozhodují o realizaci projektů. Pro vytvoření takovéhoto modelu lze formulovat následující základní zásady viz též: [12] Simulování konkrétních podmínek praktické realizace. V modelu musí být obsaženy všechny procesy, které jsou v praxi nezbytné pro realizaci projektu (tj. i nezbytné režijní a pomocné obslužné činnosti, bez kterých není možné realizovat podnikání jako např. účetnictví, správní režie spojená s vedením firmy, ostraha, související investice, pojištění majetku apod.). Hodnocení musí důsledně zahrnovat budoucí hodnoty všech peněžních toků vyvolaných projektem. Odvození velikosti jednotlivých položek nákladů na základě analýzy fyzického rozsahu činností např. pomocí časových snímků činností (kolik hodin práce je třeba pro daný způsob pletí, na sklizeň, kolik pohonných hmot se při sklizni spotřebuje apod.). V některých případech lze využít tržní ceny služeb, zejména budou-li zajišťovány externími subjekty (doprava, pojištění, ). Ocenění jednotlivých činností na základě reálných tržních cen s důsledným respektováním principu opportunity cost tzn., že na vrub projektů jsou důsledně zahrnuty náklady všech činností přímo i nepřímo s projekty souvisejících, a to včetně důsledného ocenění vloženého kapitálu. Např. budovy či stroje, které v současnosti vlastním, mohu využít pro jiné aktivity nebo je prodat, práce lidí a koneckonců i peníze mohou být investovány s určitým výnosem do jiných projektů. Nerespektování tohoto principu (a předpoklad, že některé činnosti jsou zajištěny za minimální cenu či zadarmo) velmi často vede k zásadním chybám ve výpočtech a následně i k nesprávným, většinou optimistickým závěrům pro rozhodování. Respektování příčinnosti a úměrnosti při odhadu nákladů souvisejících s režijními, obslužnými a pomocnými činnostmi. Velmi často dochází k tomu, že projekt má vazbu na dosavadní aktivity investora, např. tím, že využívá obslužné a pomocné procesy (např. údržba, doprava, správní činnosti apod.), které již běží v rámci jiných aktivit investora. Z těchto činností musí být na vrub posuzovaného projektu zahrnuty pouze ty položky, které s projektem mají příčinnou souvislost. Současně musí být jejich ocenění odhadnuto úměrně tomu, jak jich posuzovaný projekt využívá. V praxi objektivní stanovení výše těchto nákladů vyžaduje vedení vnitropodnikového nákladového účetnictví umožňujícího zachycovat náklady na tzv. vnitropodnikové služby. Z hlediska posuzovaného projektu je totiž lhostejné, zda činnosti s ním spojené (jím vyvolané) jsou zajišťovány externími dodávkami či interními službami. Opět zde platí princip opportunity cost pokud by posuzovaný projekt tyto aktivity nevyžadoval, investor by mohl volnou kapacitu prodat externím zákazníkům nebo snížit kapacitu dané služby, a tím i náklady s ní spojené. Volba korektní doby porovnání na bázi doby ekonomické životnosti investice, tj. doby, za kterou budou pro daný projekt sledovány peněžní toky. Korektní doba porovnání 51

52 musí zahrnovat všechny výdaje a příjmy související s posuzovaným projektem. Peněžní toky musí zahrnovat celý životní cyklus projektu, tedy i včetně výdajů na případné likvidace zařízení a naopak zůstatkové hodnoty po skončení doby životnosti projektu (uvolněné pozemky, budovy). Zvolený způsob a doba porovnání současně musí umožňovat korektní porovnání projektů s různou dobou. Určení adekvátního hlediska hodnocení projektu. Hledisko hodnocení projektu definuje účel, za kterým je hodnocení prováděno. V praxi často se opakující chybou je to, že výsledky ekonomického hodnocení při použití systémového hlediska jsou zaměňovány s hodnocením z hlediska investora. Při hodnocení z pohledu investora musí být důsledně respektovány všechny důsledky konkrétního způsobu financování (použití vlastních prostředků, výše úrokové sazby úvěru, investiční nebo jiné dotace, apod.) a daňových souvislostí (daňové odpisy, daňová ztráta apod.). To znamená, že výpočet musí být proveden v běžných (nominálních) cenách s respektováním cenového vývoje jednotlivých položek příjmů a výdajů, a že je použit nominální diskont zahrnující inflaci. Použití korektní velikosti diskontu, který vyjadřuje časovou hodnotu peněz a odráží míru rizika podnikání z pohledu investora. Investoři by měli logicky požadovat při více rizikových projektech i vyšší diskont. Diskont se používá na přepočet, aktualizaci různodobých hotovostních toků ke stejnému okamžiku, obvykle k počátku provozu nebo okamžiku rozhodování. Použití principu opatrnosti při stanovení výdajových a příjmových položek modelu. V praxi často opakovanou chybou je použití příliš optimistických předpokladů o výši výdajů či příjmů projektem vyvolaných, a to např. tím, že jsou mechanicky použity aktuálně platné podmínky (např. ceny), které však nejsou do budoucna udržitelné. Příkladem může být předpoklad nízké ceny pracovní síly pro práci na výmladkové plantáži RRD. Do budoucna lze však očekávat tlak na růst mezd a snižování zájmu o ryze manuální práci. Z výše formulovaných zásad pro vytváření ekonomických modelů pro výpočet ekonomické efektivnosti vyplývá, že výpočty provedené na základě konkrétního modelu jsou platné pouze pro daný projekt charakterizovaný konkrétním rozsahem produkce, použitým zařízením, zvolenou technologií, lokalitou apod. V praxi však často dochází k zobecňování výsledků výpočtů, tj. k přebírání výsledků výpočtů provedených za konkrétních podmínek i pro řešení jiných úloh. Velmi často však dochází k nekorektnímu použití těchto výsledků a následně i k neefektivnímu rozhodování. Plantáže RRD jsou typickým příkladem projektů, kde ekonomická efektivnost projektů může být velmi různorodá. Může to být způsobeno např. odlišnými klimatickými a půdními podmínkami konkrétní lokality (náklady na stejně velké plantáže jsou zhruba stejné, výnos biomasy se však může pohybovat v širokém rozmezí. Dalším faktorem může být použití jiných postupů pletí, sázení řízků, zejména však sklizeň. Výsledky výpočtů za předpokladu max. využití mechanizace včetně jednofázové sklizně nejsou zaměnitelné výsledky výpočtů za předpokladu zajištění rozhodujících činností včetně sklizně manuálně. Problémem je i to, že dosavadní ekonomické modely pracují s údaji z relativně malých experimentálních ploch plantáží. Při realizaci rozsáhlých plantáží stovek i více hektarů se mohou objevovat nová omezení, která se při tvorbě ekonomických modelů malých plantáží (cca 1 5 ha) neprojevují nebo se dají zanedbat. Typickým problémem jsou skladování, dopravní vzdálenosti, koordinace činností a pracovníků, omezení použití určité technologie apod. Tyto a mnoho podobných položek se při nárůstu výše produkce mohou zvyšovat nadproporcionálně (tj. rychleji než by odpovídalo lineární závislosti na výši produkce) či dokonce skokem po dosažení určité kritické výše rozsahu aktivit. Na druhé straně některé činnosti mohou těžit z tzv. úspor z rozsahu. Typickým příkladem jsou náklady na režijní činnosti, které se zpravidla zvyšují pomaleji, než je nárůst rozsahu projektu Měrné náklady produkce Poměrně často se ekonomické zhodnocení zužuje na identifikaci činností a jimi vyvolané náklady produkce. Následně pak výpočtem měrné hodnoty nákladů na jednotku produkce vzniká veličina, na první pohled použitelná pro porovnání různých variant, technologií, v našem případě nákladů na získání biomasy v různých podobách. Podívejme se nyní na různé metody vyjádření nákladů na jednotku produkce (biomasy, elektřiny, tepla, resp. úspor energie) a na možnosti, které nám tyto vztahy dávají. Měrné (vlastní) náklady Nejjednodušší je vyjádření měrných nákladů, které zahrnují odpisy a provozní náklady. Výpočet se provede podle vztahu n vl Ø = N odp + N E pr kde N odp jsou roční odpisy stanovené jako podíl investičních výdajů a doby životnosti, N pr jsou roční provozní náklady (stálé i proměnné) E je (průměrná) roční produkce (elektřina, teplo). Vlastní náklady nerespektují nijak cenu peněz v čase (jedná se o náklady na bázi tzv. akruálního principu, nikoli veličinu na bázi peněžních toků). Konkrétní daňové důsledky ze vztahu také nelze nijak vyčíst, takže použití této hodnoty např. pro kalkulaci předpokládané ceny produkce je nanejvýš problematické. Uvedený vztah také nijak nezohledňuje inflaci. Měrné (celkové, účetní) náklady [1] Ekonomické hodnocení investic, které bychom provedli s použitím pouze účetních nákladů (odpisy + provozní výdaje + úroky z poskytnutých úvěrů) by vedlo k chybným závěrům, neboť bychom cenu kapitálu respektovali pouze u cizího kapitálu ve formě úroků a vlastní kapitál by byl při výpočtu jen vlastních nákladů zadarmo. Znamenalo by to, že se investor 52

53 předem vzdává očekávaného, možného výnosu z vlastního vloženého kapitálu. Odvození ceny z takto vypočtených nákladů pomocí nějaké ziskové přirážky k nákladům je ale z matematického hlediska problematické. Pokud totiž chceme výsledek podnikání měřit nějakým ukazatelem rentability kapitálu, chybí nám ve vzorci právě hodnota tohoto kapitálu. (totéž se pak obvykle předpokládá i u efektů z realizace projektu) a že je výstavba provedena během jednoho roku, lze vztah zjednodušit takto N = a. N + N vr 0 t i i p [5] n kde vl Ø = N odp + N E pr + N N ú jsou roční úroky z poskytnutých úvěrů. Měrné (výrobní) náklady levelized cost Nechceme-li zanedbat cenu peněz, resp. ušlé výnosy z jiných podnikatelských příležitostí, které ztrácíme vynaložením peněžních prostředků na hodnocenou investici, je potřeba do předchozího vzorce zahrnout cenu vloženého kapitálu. Proto místo nákladů, které zahrnují pouze odpisy je potřeba použít náklady, které zahrnují jak odpisy, tak i úroky, cenu tohoto vloženého kapitálu. Výpočet se provede pomocí tzv. anuity. Hodnota poměrné roční anuity a tž zahrnuje poměrný roční odpis po, který odpovídá nákladům, účetně vykazovaným. Současně anuita zahrnuje i poměrný anuitní úrok p a, odpovídající poměrné průměrné, ekvivalentní částce ušlých úroků ze zůstatkové hodnoty vložených investičních prostředků. a T i (1 + r) (1 + r) = t i ti. r 1 ú [2] [3] kde t i je doba životnosti projektu, r je diskont, stanovený jako vážená cena vlastního a dlouhodobého cizího kapitálu (WACC). Výrobní náklady v t-tém roce zahrnují provozní výdaje, odpisy (amortizaci) a úroky z celkových vložených investic. Diskontovaný součet výrobních nákladů za hodnocené období (dobu ekonomické životnosti) lze vyjádřit vztahem: N vr 0 = a t i. t i t = 1 ( N pt + N it ). (1 + r ) t [4] N it investiční náklady projektu, vynaložené v jednotlivých letech (v Kč) N pt provozní náklady projektu v jednotlivých letech životnosti (v Kč) (přesněji řečeno změna provozních nákladů po realizaci projektu). Uvedený vzorec je obecný vztah. Předpokládáme-li, že provozní výdaje projektu jsou během doby životnosti konstantní Pokud vydělíme průměrné (ekvivalentní) roční diskontované výrobní náklady N v rø hodnotou ročního efektu, který projekt přináší, dostaneme měrné, jednotkové výrobní náklady. Používaný anglický termín je levelized cost. Tato veličina se často používá pro porovnání nákladů na výrobu, dodávku energie v různých zdrojích. Představuje náklady, chápané ze širšího hlediska projektu, neboť vzorec pro jejich výpočet nerespektuje přesně finanční situaci investora, konkrétní strukturu financování projektu, vliv daní atd. n vr 0 = a t i. N + N i Q p Uvedený vztah je dostatečně jednoduchý pro zpracování většího množství projektů, což je mj. dáno právě tím, že neřeší detailně finanční situaci investora. Kromě znalosti investic potřebujeme údaje o době životnosti projektu a o jeho provozních nákladech, což jsou ale údaje, které má investor k dispozici, jakmile získá představu o technickém řešení projektu, o jeho technických a ekonomických parametrech a o vlivu projektu na životní prostředí. Výhodou tohoto stále ještě jednoduchého vztahu je již respektování ceny vloženého kapitálu, musíme si ale být při interpretaci vědomi toho, jak byla tato cena určena a co zahrnuje. Pokud je diskont použit jako hodnota před zdaněním, chybí nám z pohledu reálného podnikatelského prostředí ve výpočtu daně. Zpřesnění lze dosáhnout stanovením diskontu po zdanění, pouze ale za předpokladu stejné míry zdanění výnosů zápůjčního i vlastního kapitálu. I když je uvedený vzorec nákladového charakteru, tj. na akruální bázi, je jeho použití za dobu životnosti číselně v souladu s kritériem na bázi peněžních toků, neboť diskontovaný součet členů a tž. Ni za dobu životnosti je roven právě hodnotě počátečních investičních výdajů N i. 8.2 Minimální cena jednotky produkce Dle ekonomické teorie [17] základním kritériem pro rozhodování investora, zda projekt realizovat či nikoliv, je čistá současná hodnota (Net Present Value) všech výdajů a příjmů souvisejících s projektem. Pokud je NPV kladné, platí obecná zásada, že investor by měl do posuzovaného projektu investovat, neboť projekt dosahuje většího výnosu, než je výnos z jiné alternativní činnosti. Výpočet NPV vyžaduje znát všechny příjmy a výdaje za dobu hodnocení. V některých případech je však základní úlohou nikoliv přímo stanovit hodnotu NPV (pro známé či předpokládané hodnoty výdajů a příjmů projektu), ale stanovit tzv. minimální cenu jednotky výstupu (pro- [6] 53

54 dukce) generované posuzovaným projektem tak, aby investor měl ještě ekonomickou motivaci pro jeho realizaci. Investor se pak v případě daného projektu rozhoduje dle toho, zda má možnost této ceny na trhu s daným produktem skutečně dosáhnout, tj. zda jeho minimální cena je nižší nebo alespoň rovná maximální ceně, kterou je ochoten zákazník na daném trhu zaplatit. Pokud je jeho minimální cena vyšší než maximální cena z pohledu zákazníka, realizace daného projektu znamená pro investora ekonomickou ztrátu. Investor přichází o část výnosu, který by mohl získat jinou alternativní investicí. Minimální cena jednotky produkce (např. jedné tuny štěpky z plantáže RRD) z pohledu investora je taková cena této produkce, která mu zajistí jím požadovaný výnos z vloženého kapitálu ve výši diskontu očekávaného výnosu vloženého kapitálu. Z ekonomického hlediska se jedná o mez, pod kterou investor s cenou produkce nemůže jít, protože jinak by byla čistá současná hodnota projektu NPV záporná. Přístup k hodnocení projektů pomocí stanovení minimální ceny produkce se uplatní především v úlohách, kdy investor bude srovnávat minimální jednotkovou cenu produkce vůči svým konkurentům, resp. cenové hladině trhu. Dalším případem, kdy je možné použít tuto metodiku minimální ceny produkce, je propočet adekvátní výše garantované výkupní ceny (např. koncept použitý zákonem 180/2005 Sb. pro podporu výroby elektřiny z OZE) nebo stanovení potřebné výše podpory (investiční či provozní), aby cena produkce byla na trhu konkurenceschopná Postup výpočtu minimální ceny jednotky produkce z pohledu investora Jak již bylo uvedeno minimální cena jednotky produkce je taková cena produkce, která investorovi zaručuje dosažení požadovaného výnosu z vloženého kapitálu. Minimální cena jednotky produkce, za předpokladu, že všechny příjmy pocházejí z jedné komodity (např. štěpky z plantáže RRD), se stanoví z podmínky, že současná hodnota hotovostních toků projektu za dobu hodnocení je rovna nule: kde hotovostní tok CF t v t-tém roce je dán jako rozdíl mezi příjmy a výdaji v tomto roce: CF t hotovostní tok v t-tém roce hodnoceného období [Kč] T h doba hodnocení [roky] r n nominální diskont [ ] t t-tý rok hodnoceného období [ ] P t příjmy v t-tém roce hodnoceného období [Kč] c mint minimální cena jednotky produkce v t-tém roce [Kč/ jednotky produkce] Q t počet realizovaných jednotek produkce (množství vypěstované biomasy v tunách apod.) [jednotky produkce] [7] [8] V t c c min t = c min 1. (1 + inf) t [10] min 1 výdaje v t-tém roce hodnoceného období provozní výdaje na materiál, energii, mzdy, opravy a údržbu, pojištění majetku, režijní náklady apod., v prvním roce sem patří i jednorázové výdaje investičního charakteru [Kč] Při hodnocení z pohledu investora je třeba respektovat jednak placení daní a jednak cenový vývoj jednotlivých nákladových položek. To znamená, že výpočty je třeba provádět v běžných (nominálních) cenách s respektováním cenového vývoje jednotlivých položek příjmů a výdajů. Minimální cena jednotky produkce je v t-tém roce rovna: c min1 inf = h t= 1 T h t= 1 T t V. (1 + r ) n t [ (1 + rn ) ] Qt. (1 + inf) t = T h t= 1 T h t= 1 t t V. (1 + r ) n Q. (1 + r ) r [9] minimální cena produkce v 1. roce hodnoceného období [Kč/jednotky produkce] očekávaná průměrná inflace po dobu hodnoceného období [ ]. Dosazením vztahu (8) do vztahu (7) lze základní podmínku NPV=0 přepsat pomocí následujícího vzorce: Tato rovnice zachycuje základní požadavek, že příjmy a výdaje daného systému (s respektováním časové hodnoty peněz) musí být za hodnocené období vyrovnané. Nominální diskont r n lze vyjádřit pomocí tzv. reálného diskontu r r a inflace inf následovně: [11] Pokud budeme předpokládat, že cena produkované biomasy se bude zvyšovat v souladu s předpokladem obecné inflace, lze vztah (10) po dosazení vztahů (9) a (11) upravit vyjádřením minimální ceny v 1. roce hodnocení následovně: [12] r r reálný diskont [ ]. [13] [14] t t 54

55 Stanovení minimální ceny jednotky produkce je jednoparametrickou úlohou všechny vstupní hodnoty ekonomického modelu jsou při výpočtu fixovány v zadaných (očekávaných) hodnotách s výjimkou ceny produkce, pro kterou se hledá její hodnota tak, aby byla splněna kriteriální podmínka NPV = Vliv podpor na minimální cenu Státní podpora projektů v oblasti životního prostředí se realizuje obvykle ve dvou základních formách, a to jako investiční dotace nebo zvýhodněný úvěr. Celková výše státní podpory se v programech a v dalších dokumentech příslušných státních institucí charakterizuje v zásadě jako prostý součet obou částek. Pokusme se nyní charakterizovat ekonomický přínos těchto forem státní podpory z pohledu investora. Jestliže jsme již dříve uvedli, že kritériem ekonomické efektivnosti projektu z pohledu investora je diskontovaný součet peněžních toků za dobu životnosti, je nutné říci, že obě výše uvedené formy státní podpory se projeví v peněžním toku investora různě a v různých letech. Investiční dotace přímo snižuje nároky na investiční výdaje investora, takže její dopad je bezprostřední a realizuje se do období (roku), kdy se akce realizuje. Budoucí peněžní toky investora jsou ovlivněny nepřímo, neboť ta část investic (investičního majetku), která je pořízena za prostředky z dotace, není součástí vstupní ceny pro odepisování. Tím je ale ovlivněn základ daně z příjmů podnikatelských subjektů. Lze také říci, že investor podnikatel musí počítat s tím, že z odpisů nedotované části nezíská za dobu životnosti prostředky na prostou obnovu zařízení. Pokud je poskytnuta státní podpora ve formě zvýhodněného úvěru, lze ekonomický přínos pro investora zjednodušeně charakterizovat např. rozdílem tržní úrokové míry oproti zvýhodněnému úvěru poskytnuté státní podpory. V případě, že je poskytnut ze státních prostředků úvěr s výhodnější dobou splatnosti, než je obvyklé, projeví se v peněžních tocích investora po dobu několika let i tento vliv. Ekonomický efekt státní podpory v jejích různých formách lze přesně stanovit tak, že se vypočte čistá současná hodnota (NPV) peněžních toků bez státní podpory a s jejím započtením. Rozdíl mezi těmito hodnotami je ekonomický přínos státní podpory. Je evidentní, že je to číselně jiná hodnota, než je prostý součet výše státní dotace a poskytnutého úvěru. V závislosti na charakteru subjektu, příjemce státní dotace a na způsobu jeho zdanění může být dokonce ekonomický přínos stejné státní podpory u různých subjektů různý. V oblasti využívání obnovitelných zdrojů pro výrobu elektřiny je po přijetí zákona 180/2005 zaveden systém podpor, který investorovi neposkytuje výhodu v období přípravy projektu a jeho výstavby, ale podpora je získávána až v závislosti na skutečně dosažené podporované produkci (elektřiny). Tento systém motivuje investory, provozovatele na dosažení reálných přínosů k životnímu prostředí a zabraňuje případům, kdy zařízení bylo se státní podporou sice postaveno, ale předpokládané efekty z jeho provozu nemusí být vůbec dosaženy. Nevýhoda systému podpor skutečně dosažené produkce pro finančně slabší investory je zřejmá a některé projekty tak nemusí být vůbec realizovány. Podpora stanovením výkupních cen elektřiny z OZE z pohledu investora snižuje hranici ceny, kterou by investor, provozovatel jinak musel dosáhnout na trhu. Minimální cenu produkce z pohledu investora (např. elektřiny z OZE dle zákona 180/2005) lze vypočítat pomocí upraveného vztahu (10): [15] Tž Tž t [c (1+r n ) t mint. Q t + DOT t ]. = V. r t (1 + n ) t= 1 t = 1 kde c min t minimální cena jednotky produkce v t-tém roce (např. [Kč/kWh]) Q t výše produkce v t-tém roce (např. MWh elektřiny, GJ tepla apod.) DOT t výše dotace v t-tém roce (tzv. zelený bonus dle zákona o OZE) [Kč] V t výdaje v t-tém roce [Kč] Ze vztahu (2) je zřejmé, že čím je vyšší dotace, tím je potřebná výše ceny produkce z pohledu investora nižší a naopak. Pokud je většina výdajů investora na začátku doby životnosti projektu (např. investiční výdaje na vybudování větrné elektrárny nebo výdaje na založení plantáže RRD), pak je samozřejmě pro investora výhodnější investiční dotace. Provozní dotace ho naopak více motivuje k efektivnímu provozu zařízení. 8.3 Ekonomický model výmladkové plantáže RRD Hodnocení ekonomiky výmladkových plantáží a celého procesu produkce a využití biomasy pro energetiku je zatíženo značnými nejistotami, neboť v sobě zahrnuje posuzování projektů, jejichž náklady, ale i výnosy jsou závislé na lokálních podmínkách daného stanoviště. V současnosti různým autorům v ČR vychází a podle místních podmínek i nadále budou vycházet rozdílné výsledky při hodnocení ekonomiky pěstování a využívání biomasy. Další příčinou značného rozptylu údajů prezentovaných v současné literatuře je používání nejednotné metodiky výpočtů, používání různých předpokladů a v některých případech i nedodržování zásad výpočtů ekonomické efektivnosti. Poměrně často se také zaměňuje cena s náklady na získávání biomasy, ačkoliv v tržním prostředí mají obě kategorie svůj jasný a odlišný význam. Při detailním srovnávání musí být také zřejmé, zda je či není k ceně připočtena DPH, neboť při využívání biomasy u malých subjektů není možno vždy s odpočtem 19 % DPH počítat. Podle modelových propočtů se cena štěpky zatím nejčastějšího paliva z plantáží RRD u nás může pohybovat od do Kč za tunu v závislosti na vlhkosti (a tedy i výhřevnosti), použité agrotechnice, technologii sklizně a samozřejmě na dosaženém výnosu viz [25] a [6]. V zahraničí je vznik výmladkových plantáží rychle rostoucích dřevin obvykle nějakým způsobem podporován, protože je to v celospolečenském zájmu. Například v Dánsku jsou 55

56 fosilní paliva zatížena takovou (energetickou) daní, že jsou biopaliva (hlavně sláma, ale i dřevní štěpka) tržně výhodnější než fosilní paliva. Ve Švédsku existují státem podporované společnosti, které poskytují zemědělcům dotaci na založení plantáže a zajišťují mu sadbu, sklizeň i odbyt přebytků biomasy. V Rakousku dostávají zemědělci příspěvek na zakládání energetických plantáží dřevin a na výstavbu kotlů na dřevo. Pro analýzu ekonomiky pěstování RRD byl vytvořen s využitím obecných pravidel pro tvorbu ekonomických modelů ekonomický model plantáže RRD (směs vhodných klonů topolů a vrb) o rozloze 5 ha. Vstupní údaje modelu byly odvozeny na základě identifikace všech procesů souvisejících s pěstováním a zpracováním biomasy a vycházejí z: výsledků experimentálního pěstování biomasy na výzkumných plochách, časových snímků činností (pracnost při sklizni biomasy a při údržbě výmladkové plantáže např. odplevelování apod.), z průzkumu nabídkových cen za materiál a služby (orání apod.) běžně dostupných na trhu (v cenách roku 2005), expertních odhadů zejména v případě administrativních a režijních nákladů. V modelu byly důsledně ohodnoceny všechny nákladové položky jako v případě, kdy by výmladková plantáž byla realizována jako klasický komerční projekt zaměřený na dosažení investorem požadovaného výnosu z vloženého kapitálu. Nepředpokládá se tedy, že by některé procesy byly realizovány na bezplatné bázi (např. zapůjčení techniky, práce lidí apod.). Základní předpoklady výpočtu Výpočty byly provedeny pro následující předpoklady o základních vstupních veličinách modelu: reálný diskont: 5 % průměrná dlouhodobá inflace: 4 % (aplikovaná na všechny výdajové položky) doba životnosti projektu: 21 let hodnocení v nominálních cenách z pohledu investora použití mechanizované sklizně pomocí sklízecího stroje Class Jaguar Výše uvedená hodnota reálného diskontu odpovídá míře rizika daného podnikání (státní dotace na založení výmladkové plantáže), kdy nejvýznamnějším rizikem zůstává riziko výše výnosu plantáže ve vazbě na počasí. Popis plantáže struktura procesů ekonomického modelu Uvažuje se s výsadbou sazenic na 1 ha ve dvojřádkovém schématu. S přípravou stanoviště se začíná už na podzim před výsadbou a to orbou a srovnáním pozemku. Dále je počítáno s přihnojením pozemku chlévským hnojem. Včasnou přípravou se zajistí dostatek vláhy během vegetace. Výběr vhodného pozemku musí být uvážený, neboť výmladková plantáž na pozemku bude existovat 21 let a způsob výsadby ovlivní všechny následné operace a zejména volbu mechanizace. Jedná se o udržovanou plochu nezaplevelenou. Přesné určení doby výsadby závisí na místních podmínkách a průběhu počasí v jarních měsících. Optimální délka řízku je cm a průměr je normativní 0,7 cm na horním konci. Do předem na podzim připravené půdy se na jaře mechanizovaně pomocí sázecího stroje vysází řízky. Pro dodržení přesných geometrických rozměrů výsadby bude použito traktorového markéru. Mechanické omezování plevelů před výsadbou a v dalších letech po výsadbě se provádí oráním, kosením, pletím, rotavátorováním. Je klíčovou operací pro úspěšné založení výmladkové plantáže RRD. V prvním roce je podle situace potřeba omezovat plevel, tak aby nekonkuroval prýtům rašícím z řízků, které obvykle dorostou výšky cm. Ruční okopání sazenic je v prvém roce zpravidla nezbytné. V následujícím modelovém příkladě je uvažováno pletí meziřádku a dvojřádku. Při pletí meziřádku je počítáno s použitím rotavátoru dvakrát za sezóny. K pletí dvojřádku je počítáno s použitím křovinořezu na sečení v kombinaci s ručním pletím (okopávka). Dvojřádek je vhodné v prvním roce proplít také dvakrát. V druhém roce se počítá s pletím meziřádku dvakrát za sezónu a dvojřádku jedenkrát za sezónu. Z jednorázových výdajů se předpokládají náklady spojené s koupí křovinořezu, ochranných pomůcek a pracovního nářadí. Vzhledem k rozsahu a sezónnosti činností se nepředpokládá pořizování budov, skladů či jiného investičního vybavení. Tyto potřeby budou zajištěny krátkodobým využitím stávajících výrobních prostor. S ohledem na zachování schopnosti nového obrůstání RRD po sklizni v nové vegetační sezóně se sklizeň bude provádět (v tříletém pěstebním cyklu) jen v době vegetačního klidu, tj. v zimě, v měsících prosinci, lednu, únoru a části března. Výhodou zimní sklizně je, že se provádí v době relativního klidu, kdy i mechanizační prostředky jsou málo vytíženy, stejně tak pracovní síly. Jedním z předpokladů pro ekonomický model výmladkové plantáže 5 ha byl předpoklad mechanizované sklizně, která běžně v současné době funguje ve Švédsku. Porost se sklízí sklízecím strojem Class Jaguar se speciálním nástavcem, kdy štěpkování probíhá přímo při vlastní sklizni. Pro výpočet ceny štěpky byl učiněn předpoklad, že sklizeň je zajištěna jako služba, cena za tuto službu (díky neexistenci tuzemských referencí) byla odvozena z ceny této služby ve Švédsku (600 Kč/t (suš.). Předpoklad použití mechanizace je důležitý z následujících hledisek: při úvahách o pěstování na větších rozlohách (na úrovni regionů či kraje) není možné použít předpokladu manuálně náročné ruční sklizně (sklizeň křovinořezem, ruční vytáhání na hromady a následné štěpkování). Ruční sklizeň díky vysoké manuální náročnosti lze reálně použít pouze na malé pozemky (např. experimentální plantáže) do rozlohy několika málo hektarů. Nelze předpokládat realizaci plantáží většího rozsahu desítek a stovek ha bez mechanizovaného zajištění sklizně (posekání porostu a jeho seštěpkování). předpoklad manuální sklizně by dále navíc znamenal značné zatížení ekonomiky plantáže osobními náklady, což by 56

57 významně zvýšilo cenu produkované biomasy. rozvoj plantáží RRD vytvoří poptávku po specializovaných službách, jako je např. sklizeň porostů. Nelze předpokládat, že velmi nákladná sklízecí technika by byla zakoupena pro jednu či několik málo plantáží s omezeným rozsahem. Je nutné vzít i do úvahy, že plantáž se sklízí nikoliv každý rok, ale zpravidla v 3 4 obmýtí. To pak vytváří předpoklady nikoliv pro vlastnictví sklízecí techniky (na straně provozovatele plantáže), ale pro její pronajímání. Doprava do míst užití je zde uvažována na vzdálenost 10 km. Likvidace výmladkové plantáže bude provedena po 21 letech, kdy začne její výnos klesat. Zbylé pařezy a kořeny se po poslední těžbě zlikvidují hlubokou orbou v kombinaci s vláčením. Poté lze pozemek využít znova pro pěstování zemědělských plodin. Energetický výnos plantáže Výpočet ceny biomasy z plantáže RRD byl proveden pro několik typických průměrných výnosů ve vazbě na podmínky konkrétních lokalit blíže viz text k pěstební rajonizaci a výnosovému potenciálu RRD. Pro výpočty v rámci modelu byly použity předpoklady průběhu výnosových křivek dávajících tyto průměrné výnosy. Vzhledem k principu výpočtu, použitém v ekonomickém modelu (diskontování) nelze při vlastních výpočtech pracovat s průměrným výnosem na ha a rok, ale s konkrétní výnosovou křivkou udávající předpoklad výše sklizně v jednotlivých obmýtích. Do modelu GIS se údaje o energetické výnosnosti (potenciálu na ha/rok) zadávají nikoliv v tunách sušiny, ale v tunách vlhké hmoty. Pro výpočty energetického výnosu byla použita vlhkost 52,4 %, což je průměrná vlhkost dosahovaná při experimentálních sklizních plantáží RRD prováděných v zimním období. Následující tabulka sumarizuje energetický výnos plantáží RRD pro čtyři výše uvedené základní výnosové křivky. Pro výpočet energetického výnosu v GJ byla použita výhřevnost 7,14 GJ/t biomasy (štěpky) s vlhkostí 52,5 %. Výhřevnost štěpky vyrobené ze sklizené biomasy závisí na vlhkosti biomasy dle následujícího vzorce: 14 Graf 16 Průměrný roční hektarový výnos v tunách sušiny pro výnosové křivky [t/ha/rok] Lopt Lkomb Lprum Lnep+ Lnep 100 Graf 17 Výnosové křivky pro různé kategorie stanovišť (půd) Sklizeň [t/ha] roky Lkomb Lopt Lprum Lnep Lnep+ 57

58 Tab. 57 Produkce biomasy a energetický výnos plantáže RRD pro základní výnosové křivky Výnosová křivka Kategorie stanovišť podle vhodnosti pro pěstování RRD (kap.5.1.2) Produkce biomasy Produkce sušiny Energetický výnos [t/ha/rok] [t (suš.)/ha/rok] [GJ/ha/rok] L opt Optimální (Lopt) 25,8 12,0 184 L komb Nadprůměrná (Lø ) 21,4 10,0 153 L prum Průměrná (Lø) 15,8 7,5 113 Podprůměrná (Lø ) 11,5 5,5 82 L nep+ L nep Nepříznivá B (Lø ) 8, r = (q d net spal 0,218. d q H t ). kde q r výhřevnost štěpky [GJ/t] net q d spalné teplo sušiny [GJ/t] spal H dp obsah vodíku v sušině [%] t W r t obsah vody ve štěpce [%] 100 W r t 100 [16] 0, W r t Pro vlhkost sklízené biomasy (štěpky při jednofázové sklizni) 52,5 %, obsah vodíku v sušině 5,8 % a spalné teplo sušiny 19 GJ/t pak vychází výhřevnost štěpky cca 7,14 GJ/t. Průměrnému ročnímu energetickému výnosu jednoho hektaru plantáže 152,6 GJ odpovídá ekvivalentní průměrný roční výkon 4,84 kw/ha pro plné roční využití hod. Pozn.: Energetický výnos plantáže (množství energie ve vyrobené štěpce) je třeba počítat vždy z původní vlhké biomasy a tomu odpovídající výhřevnosti. Údaj o produkci biomasy v sušině je pouze informativní údaj a nelze ho použít pro výpočet energetického výnosu v GJ vynásobením t sušiny a výhřevností sušiny (17,74 GJ/t). Takovýto výpočet by vedl k zanedbání tepla potřebného na odpaření vody obsažené v biomase při spalování a způsobil by nadhodnocení energetického výnosu. Sloupeček bez dotace uvádí cenu štěpky při neuvažování současné dotace na založení plantáže RRD ve výši Kč/ha. Typickou strukturu nákladů plantáže RRD uvádí následující graf 18 na str. 59. Mezi nejdůležitější faktory ovlivňující cenu štěpky z plantáží RRD patří: náklady na založení plantáže a předpoklad dotace na založení, náklady na sklizeň, které představují nejvýznamnější část nákladů plantáže, diskont, který představuje očekávanou výši výnosu z vloženého kapitálu pro investora a odráží mj. i riziko daného typu podnikání (a tedy i celkovou podporu pěstování a využívání energetické biomasy ze strany státu), výnos (produkce) biomasy jde o nejdůležitější faktor z hlediska ovlivnění výše ceny biomasy. To je způsobeno tím, že i při značně nižším výnosu biomasy na méně příznivém stanovišti zůstávají náklady v zásadě v původní výši. Závislost ceny štěpky z plantáží RRD na výši diskontu a výnosu biomasy znázorňují grafy 19 a 20 na str. 59. Cena štěpky z plantáže RRD Cena štěpky je vypočtená metodikou minimální ceny a představuje tak cenu, za kterou by racionální investor minimálně svoji produkci prodával, aby dosáhl jím požadovaného výnosu z vloženého kapitálu. Vypočtenou cenu štěpky pro čtyři základní výnosové křivky uvádí následující tabulka. Tab. 58 Cena štěpky z plantáží RRD Výnosová křivka S dotací Kč/GJ Bez dotace Kč/GJ L opt (12,0 t (suš.)/ha/rok) 83,7 112,3 L komb (10,0 t (suš.)/ha/rok 91,5 126 L prum (7,5 t (suš.)/ha/rok) 108,5 156,0 L nep+ (5,5 t (suš.)/ha/rok) ,8 L nep (4 t (suš.)/ha/rok) Ekonomický model pro zpracování lesních těžebních zbytků Pro analýzu ekonomiky využití lesních těžebních zbytků byl s využitím obecných pravidel pro tvorbu ekonomických modelů vytvořen ekonomický model zachycující všechny procesy potřebné pro výrobu štěpky z těchto těžebních zbytků. Vstupní údaje modelu byly odvozeny na základě identifikace všech procesů souvisejících s pěstováním a zpracováním biomasy a vycházejí z: výsledků experimentálního ověřování štěpkování těžebních zbytků na privátním lesním majetku (zpracování větví po mýtní těžbě ve výši 500 m 3 ), časových snímků činností (pracnost při štěpkování a manipulaci s biomasou), z výkonových norem lesního hospodářství (normy pro vyklizení klestu po těžbě), z nabídkových cen za služby (štěpkování apod.) běžně dostupných na trhu (v cenách roku 2005), z platové relace v lesním hospodářství (dle statistiky ČSÚ), 58

59 Režie 11 % Nájem pozemku 7 % Založení plantáže 22 % Graf 18 Typická struktura nákladů plantáže RRD Údržba plantáže 20 % Sklizeň a štěpkování 40 % bez dotace Graf 19 Závislost ceny štěpky na diskontu pro křivku L komb Min. cena [Kč/GJ] s dotací na založení % 7% 8% 9% 10% 11% Diskont Min. cena [Kč/GJ] bez dotace s dotací na založení 106,8 122,1 137,3 152,6 167,8 183,1 Výnos biomasy [GJ/ha/rok] 9% diskont 7% diskont 9% diskont, s dotací 7% diskont, s dotací Graf 20 Závislost ceny biomasy na roční produkci biomasy expertních odhadů zejména v případě administrativních a režijních nákladů. V modelu byly důsledně ohodnoceny všechny nákladové položky jako v případě, kdy by výmladková plantáž byla realizována jako klasický komerční projekt zaměřený na dosažení investorem požadovaného výnosu z vloženého kapitálu. Nepředpokládá se tedy, že by některé procesy byly realizovány na bezplatné bázi (např. zapůjčení techniky, práce lidí apod.). Základní předpoklady výpočtu Pro výpočet byly použity následující předpoklady: cenová úroveň roku 2005, odvození pracnosti snášení klestu z výkonových norem pro lesní hospodářství pro těžby dřeva o hmotnosti v rozmezí 0,60 0,99 t/m 3 a zavětvení vytěžených stromů v rozmezí 1/3 1/2 stromu: normativní spotřeba času je pak 0,49 Nh/m 3 těžby, použití klasické technologie štěpkování a manipulace s klestem tj. ruční snášení klestu na hromady a seštěp- 59

60 kování pomocí štěpkovače BOBR 3/18M taženého traktorem, rozsah seče o velikosti 0,5 ha. Struktura procesů ekonomického modelu Ekonomický model se skládá z následujících hlavních procesů: snesení klestu na hromady, seštěpkování klestu pomocí mobilního štěpkovače na místě, odvoz vyrobené štěpky. V modelu logicky nejsou zachyceny žádné procesy související s vlastní těžbou třeba, odvětvením kmenů apod. Tyto procesy jsou logicky zohledněny v nákladech na těžbu a produkci dřeva a nemají souvislost s následným zpracováním klestu. Ekonomický model byl vytvořen pro modelovou situaci holé seče 0,5 ha. Lesní zákon sice umožňuje holou seč až do výše 1 ha, v praxi se však obvykle dělají seče menšího rozsahu. Velikost paseky se předpokládá m. Snesení klestu Klest je ručně snesen do 15 kopic tak, aby snášení bylo max. na vzdálenost m. Na jednu kopici (hromadu) se tak shromáždí klest z cca 0,035 ha. Objem klestu se v závislosti na bonitě stanoviště pohybuje mezi cca % z vyrobeného objemu surového dříví. Pro model byla jako referenční hodnota zvolena hodnota 15 %. Osobní náklady pro výpočet nákladů na pracovní sílu byly použity ve dvou variantách: mzda Kč/měsíc + 35 % odvodů na zdravotní a sociální pojištění, mzda dle údaje ČSÚ za rok 2004 pro sektor lesnictví (údaj pro manuální pracovníky) ve výši Kč/měsíc navýšený o 7 % odhad růstu v roce % odvodů na zdravotní a sociální pojištění. Spotřebu práce (v Nh a Kč) na snesení klestu rekapituluje následující tabulka: Tab. 59 Spotřeba práce na snesení klestu Rozloha lesní těžby [ha] 0,5 Těžba dřeva hroubí [m 3 ] 200 Množství klestu [%] 15 Pracnost na snesení klestu z 1 m 3 těžby [Nh] 0,49 Pracnost na snesení 1 m 3 klestu [Nh] 3,27 Osobní náklady [Kč/h] Náklady na snesení 1 m 3 klestu [Kč/m 3 klestu] 392,4 310,3 Náklady na snesení 1 m 3 klestu [Kč/m 3 těžby] 58,8 46,5 Pozn.: V reálném provozu je obvyklou cenou za snesení klestu a jeho spálení cca Kč/m 3 klestu. Snesení klestu je běžnou činností související s úklidem v porostu po těžbě, aby se zamezilo šíření hmyzích škůdců. Tzn., že by se tyto činnosti odehrály i kdyby klest dále nebyl štěpkován. Proto není možné tyto náklady, resp. jejich celou část započítat na vrub výroby štěpky, protože nejsou vyvolány samotným procesem štěpkování. Při snášení klestu na hromady, při předpokladu následného štěpkování, bude logicky kladen poněkud vyšší nárok na skládání klestu (větví) do hromad, aby nebyla zvýšena pracnost následné manipulace s klestem při štěpkování. Z tohoto důvodu je objektivní započítat část nákladů na snesení klestu na vrub výroby štěpky, expertním odhadem cca 25 % z celkových nákladů na snesení klestu do hromad. Z hodnot uvedených v tabulce by se tak použila 1/4. Štěpkování Seštěpkování klestu se předpokládá pomocí mobilního štěpkovače BOBR 3/18 M taženého traktorem Zetor Zařízení má výkon 8 12 m 3 /hod a je schopno zpracovat materiál do cca 18 cm. V reálných podmínkách lesa (nutnost přesunů mezi jednotlivými hromadami) je však nutné počítat s adekvátně nižší výkonností. Na základě experimentálních zkušeností lze odhadnout následující normativy: výkonnost zařízení 3,75 4 m 3 klestu za hodinu 0,8 hodiny spotřeby lidské práce na m 3 klestu (obsluha celkem 3 lidé). Kalkulaci celkových nákladů na výrobu štěpky uvádí následující tabulka, varianty A a B jsou různé odhady osobních nákladů: A=120 Kč/hod, B=95 Kč/hod. Předpokládá se měrná hmotnost štěpky 0,75 t/m 3. Tab. 60 Kalkulace nákladů na výrobu štěpky Varianta A Varianta B Snesení klestu (25 % podíl nákladů) Kč/t 130,8 103,4 Osobní náklady štěpkování Kč/t 128,0 101,2 Pronájem techniky Kč/t 177,8 177,8 Celkem Kč/t 436,6 382,5 Při 60 % vlhkosti a tomu odpovídající výhřevnosti (cca 5,6 GJ/t) pak cena takto produkované štěpky (s 12 % hrubým ziskem, což odpovídá 9 % čistému zisku) vychází: Tab. 61 Propočet nákladů a ceny na GJ tepla ve štěpce Varianta A Varianta B Měrné náklady 77,5 Kč/GJ 67,9 Kč/GJ Měrná cena se ziskem 12 % 86,9 Kč/GJ 76,1 Kč/GJ Všechny výše uvedené propočty nezahrnují dopravu štěpky z lesa. Pokud budeme uvažovat, shodně jako v případě plantáží RRD dopravu na vzdálenost 10 km, bylo by nutné výše uvedené hodnoty navýšit o cca 5 10 %. Dominantní podíl v celkových nákladech na produkci štěpky tvoří osobní náklady. Zvýšená pracnost, např. z důvodu členitého terénu apod. se tak bude přímo promítat do ceny štěpky. Lze odhadnout, že zvýšení pracnosti o 10 % se projeví v cca 6 7 % nárůstu kalkulované ceny štěpky. Výše uvedený způsob štěpkování je možné aplikovat na menších rozlohách ploch. Jeho základní výhodou je relativ- 60

61 ně vysoká průchodnost terénem a možnost, ve srovnání s těžší technikou, štěpkovat i v obtížnějších terénech. Základní nevýhodou je naopak vysoký podíl ruční práce. Nasazení vysoce výkonné techniky v českých podmínkách omezuje i zákonem stanovená max. rozloha holé seče. V každém případě lze odhadnout, že výše uvedená cena biomasy štěpky z lesních těžebních zbytků je marginální cenou a že při masovém nasazení techniky by díky vyšší produktivitě práce mělo dojít spíše k jejímu mírnému snížení, než zvýšení. Pro srovnání relací takto vypočtené ceny s jinými předpoklady lze použít cenové rozhodnutí 10/2005 Energetického regulačního úřadu. Z vyhlášených výkupních cen a zelených bonusů lze dovodit, že ERÚ při svých výpočtech použilo odhad ceny štěpky z lesních zbytků ve výši cca Kč/GJ, což je v dobrém souladu se získanými výsledky. 8.5 Ekonomický model pro zpracování trávy z TTP Pro analýzu ekonomiky využití trávy z TTP byl s využitím obecných pravidel pro tvorbu ekonomických modelů vytvořen ekonomický model zachycující všechny procesy potřebné pro přípravu senáže jako vstupu do bioplynové stanice. Vstupní údaje modelu byly odvozeny na základě identifikace všech procesů souvisejících s pěstováním a zpracováním trávy a vycházejí z: výsledků rešerše literatury, z nabídkových cen za služby (sečení trávy apod.) běžně dostupných na trhu (v cenách roku 2005), expertních odhadů. V modelu byly důsledně ohodnoceny všechny nákladové položky jako v případě, kdy by zpracování trávy z TTP bylo realizováno jako klasický komerční projekt zaměřený na dosažení investorem požadovaného výnosu z vloženého kapitálu. Nepředpokládá se tedy, že by některé procesy byly realizovány na bezplatné bázi (např. zapůjčení techniky, práce lidí apod.). Základní předpoklady výpočtu Pro výpočet byly použity následující předpoklady: cenová úroveň roku 2005, dvě seče (jako podmínka pro čerpání dotace pro LFA regiony), použití klasické technologie sečení trávy a manipulace s ní, energetický potenciál bioplynu dostupný z travní hmoty senáže je počítán v konzervativní výši 520 Nm 3 /t (suš.), výhřevnost bioplynu 19,476 MJ/m 3 (obsah metanu 54,1 %). Struktura procesů ekonomického modelu Ekonomický model se skládá z následujících hlavních procesů: sečení trávy nahrabání trávy sbírání trávy odvoz na silážní jámu skladování senáže na silážní jámě přesun (odvoz) senáže do bioplynové stanice režijní a pomocné procesy. Protože základním cílem modelu je stanovit energetický potenciál bioplynu v senáži a jeho ekonomickou charakteristiku (náklady na 1 GJ), nejsou do výpočtu zahrnuty náklady vlastní bioplynové stranice, ale pouze procesy předcházející vstupy trávy (senáže) do bioplynové stanice. Bioplynová stanice může zpracovávat různé vstupy, nejen travní senáž. V praxi by byla travní senáž doplněna ještě dalšími vstupy jako je prasečí kejda, zbytky krmiv apod. Sečení a příprava senáže Sečení se předpokládá pomocí standardní mechanizace s tím, že při sečení dochází ke kondiciování. Náklady na sečení se předpokládají v úrovni 870 Kč/ha/seč. Po posekání se tráva ponechá 1 2 dny na místě. Následnou operací je strojové nahrabání do 1 m širokých pásů pro mechanizovaný sběr pomocí sběračky. Sběračka trávu sesbírá a zároveň nařeže na kousky a nafouká na valník tažený traktorem. Náklady na nahrabání se předpokládají ve výši 370 Kč/ha/seč, nálady na sběračku pak Kč/ha/seč. Další operací je odvoz na silážní jámu, předpokládá se průměrná vzdálenost cca 5 km a náklady ve výši cca 860 Kč/ha/seč. Skladování senáže na silážní jámě a odvoz do bioplynové stanice Další operací je skladování senáže na silážní jámě. Zde se předpokládají variabilní náklady ve výši cca 10 Kč/t senáže (rozhrnutí, udusání, zakrytí) a fixní náklady ve výši 5 Kč/t senáže (z odhadu investičních nákladů na jámu ve výši Kč/m 3 objemu a doby životnosti 25 let). Poslední operací je naložení senáže a její odvoz do bioplynové stanice (max. do vzdálenosti 500 m). Odhad nákladů na manipulaci a přesun je 200 Kč/ha/seč. Režijní procesy Tyto procesy zahrnují občasnou kontrolu silážní jámy, organizaci práce apod. Režie se předpokládá ve výši 5 % celkových nákladů. K režijním nákladům se ještě započítají náklady na nájem pozemku a daň z pozemku. Předpokládá se relativně nízký nájem (pěstování trávy v LFA regionu) ve výši 262 Kč/ha (včetně daně). Výsledky propočtu energetického potenciálu bioplynu ze senáže a kalkulaci nákladů a ceny tepla rekapituluje tab. 62. Rozhodující roli při výpočtu ekonomických charakteristik produkce senáže z TTP má podpora nařízení vlády 241/2004 ve znění 121/2005 (vyrovnávací příspěvek na hospodaření v LFA oblastech. Výše vyrovnávacího příspěvku je: - v oblasti typu H A Kč na 1 ha travních porostů, - v oblasti typu H B Kč na 1 ha travních porostů, - v oblasti typu O A Kč na 1 ha travních porostů, - v oblasti typu O B Kč na 1 ha travních porostů, - v oblasti typu S Kč na 1 ha travních porostů, - v oblasti typu E Kč na 1 ha travních porostů. Oblasti H jsou horské oblasti s nadmořskou výškou nad 600 m n. m. nebo s výškou m n.m. a zároveň se svažitostí vyšší jak 7 na 50 % území. Oblasti O jsou ostatní méně příznivé oblasti s výnosností zemědělské půdy nižší než 61

62 Tab. 62 Rekapitulace energetického potenciálu travní senáže (v bioplynu) a náklady na 1 GJ tepla v palivu Výnos trávy v sušině Produkce bioplynu ze senáže Energetický potenciál v bioplynu Náklady na hektar bez dotace Náklady na GJ tepla v palivu Cena GJ tepla v palivu t (suš.)/ha/rok Nm 3 /ha GJ/ha Kč/ha Kč/GJ Kč/GJ 3, , , , , , , , Pozn.: Výše uvedená tabulka představuje náklady a cenu tepla v palivu v podobě potenciálu tepla obsaženého v uvolněném bioplynu ze senáže. Sloupeček cena tepla obsahuje 12% hrubý zisk (9 % po zdanění). Tab. 63 Náklady na 1 GJ tepla v palivu po započtení dotace na hospodaření v LFA Výnos trávy v sušině Náklady na GJ tepla v palivu v Kč/GJ t (suš.)/ha/rok Výše dotace v Kč/ha , , , , bodů, které nepatří do horské oblasti, a které jako celek v průměru splňují demografická kritéria (hustota obyvatel menší než 75 obyvatel/km 2 nebo podíl pracujících v zemědělství vyšší než 6 % na celkovém počtu práceschopného obyvatelstva). Oblasti S jsou specifické oblasti obce a katastrální území s výnosností zem. půdy nižší než 34 bodů nebo výnosností bodů a zároveň se svažitostí vyšší jak 7 na 50 % území. Oblasti E jsou pak oblasti s ekologickými omezeními (území vymezená jako NATURA 2000). Mezi základní podmínky pro přiznání dotace patří: hospodaření alespoň na 5 ha půdy (pokud nejde o hospodaření na území NP nebo CHKO nebo ekologické zemědělství), závazek hospodaření na půdě alespoň po dobu 5 kalendářních let, plnění Zásad správné zemědělské praxe na celé výměře zemědělské půdy evidované u žadatele v LPIS a v budovách a zařízeních sloužících k zemědělské výrobě. Dopad dotace na náklady GJ tepla v palivu jsou propočítány v tab Energetické užití slámy Slámu obilovin a řepky je vhodné sklízet s několikadenním odstupem po sklizni zrna z řádků vytvořených za sklízecí mechanizací (mlátičkou). Výhodou je sklizeň s vysokým strništěm, což umožní v průběhu několika dnů snížit vlhkost slámy na hodnotu cca 15 %. Sklízení slámy může probíhat buď sběracími vozy (volně ložená sláma), sběracími lisy na lisování slámy do malých balíků o hmotnosti 5 10 kg, sběracími lisy na obří válcové a nebo kvádrové balíky o hmotnosti do 400 kg, sběracími sklízecími řezačkami produkujícími řezanku. Tendence je zpracovávat slámu především do velkých balíků, které zlepšují ekonomiku manipulace se slámou a umožňují efektivní dopravu slámy na větší vzdálenosti. Další možnou technologií je kombinace sklízecí řezačky s briketovacím či peletovacím lisem umožňujícím přímou výrobu briket, resp. pelet na poli při sklizni slámy. Na jedné straně tento způsob sklizně a zpracování slámy zvyšuje hodnotu slámy jako paliva, manipulace s briketami či peletami ať už při přepravě, skladování či užití v kotlích je výhodnější než je tomu u dalších forem slámy. Na druhou stranu negativem této technologie je vysoká cena zařízení významně zvyšující cenu tuny slámy. Vzhledem k tomu, že v současné době se sláma jako palivo využívá pouze omezeně (a jde především o lokální charakter užití) je obtížné najít relevantní údaje o ceně slámy jako energetickém palivu. Z různých zdrojů lze dovodit, že náklady na sklizeň slámy (včetně jejího pořízení) a její balíkování, přepravu do skladu a uložení se pohybují v rozmezí Kč/t [27, 28]. Cena slámy se na trhu pohybuje mezi Kč/t. Cena záleží na druhu balení, tzn.: zda je sláma lisovaná do balíků, či volně ložena či jinak zpracována. Nejnižší cena nabízené slámy se pohybuje okolo 800 Kč/t. Zpravidla jde o tzv. volně loženou slámu. Naopak horní rozpětí se týká především balíkované slámy. Výhřevnost slámy je při obsahu sušiny % hmotnosti přibližně od 12 do 16 GJ/t. Při průměrné ceně slámy 900 Kč/t přijde 1GJ na 64 Kč/GJ. Jak již bylo uvedeno, cenu slámy ovlivňuje jednak způsob jejího zpracování a i vztah mezi nabídkou a poptávkou. V současné době se cena slámy pohybuje v relativně širokém rozpětí hodnot, což je mj. dáno i nerozvinutým trhem se slámou ale i biomasou vůbec. Vzhledem k tomu, že ve studii neřešíme způsob zpracování slámy (volně ložená, malé balíky, obří balíky apod.) ani dopravní vzdálenosti apod. přiklonili jsme se v rámci řešení této studie ke konzervativní hodnotě 900 Kč/t. 62

63 9 Metodický postup stanovení potenciálu pro zájmové území Jak bylo uvedeno dříve cílem analýzy potenciálu biomasy je přinést co nejpřesnější informace o proporcích (velikosti) a distribuci potenciálu biomasy v zájmovém území. V této kapitole je vysvětlen vhodný a prakticky ověřený postup při zpracování analýzy potenciálu biomasy vytvořený pracovníky oddělení fytoenergetiky VÚKOZ Průhonice a kolektivem spoluautorů projektu NAZV QF 4127 Metodika analýzy potenciálu biomasy jako obnovitelného zdroje pro zájmová území. Předkládaná metodika je použitelná pro různé typy zadavatelů např. zástupce státní správy a samosprávy, rozvojové agentury, investory v energetice a představitele zemědělců. Aby analýza splnila své cíle musí projít určitým procesem, který je možno obecně vyznačit na ose: formulace zadání volba metodiky, nástrojů zpracování a zdrojů dat zpracování dat interpretace výsledků. Při dodržení uvedeného postupu a zásad popsaných v této kapitole je podle praktických zkušeností možné dosáhnout věrohodných výsledků umožňující racionální strategické rozhodování zadavatelů o využití biomasy v zájmovém území. Metodika tak může přispět k ekonomicky rentabilnímu a environmentálně akceptovatelnému rozvoji fytoenergetiky v regionech ČR. Formulace zadání Pro volbu metodiky, provedení konkrétní analýzy a i dosažení vhodné přesnosti výsledných údajů je velmi důležité zadání, které specifikuje zadavatel a které musí obsahovat následující základní parametry: Kvantifikaci rozsahu analýzy neboli z jakého zájmového území chceme biomasu využívat nebo jak velký energetický potenciál biomasy je potřebný pro uvažovaný zdroj. Určení požadovaných zdrojů biomasy neboli jakou formu biomasy chceme využívat a s jakými parametry případně pro jakou technologii zpracování bude využívána. Definici typu potenciálu biomasy neboli jaký potenciál chceme znát např. technický, využitelný, dostupný nebo ekonomický. Určení časového horizontu neboli kdy případně v jakém období chceme potenciál začít využívat. Pokud tyto parametry nejsou dostatečně přesně určeny analýza potenciálu biomasy nemusí splnit očekávané přínosy a nebo její výsledky nemusí být správné, důvěryhodné. Co tedy má zadání v jednotlivých parametrech obsahovat. Kvantifikace rozsahu analýzy V této kategorii zadání jsou v zásadě 2 možné přístupy: a to geografický a energetický (nebo také nabídkový a poptávkový). Buď je tedy zadáno a přesně vymezeno území, ve kterém bude produkce biomasy probíhat (bez dovozu) a nebo je Acta Pruhoniciana 83, 2006 dáno množství biomasy (GJ, tuny), které zadavatel potřebuje k energetickému využití. Je samozřejmě možné zadat oba údaje současně a hledat optimální hledisko pro splnění těchto parametrů. V případě prvního přístupu (zadání území) rozlišujeme analýzu krajskou/regionální a lokální. Z praxe bylo ověřeno, že krajskou/regionální studii je obvykle možno nebo nutno z důvodů časových a finančních provést s menším detailem. Na této úrovni není např. vhodné nebo dokonce možné využívat údaje z osevních plánů zemědělců nebo podrobný LHP (na jednotlivá desetiletí) atd. Tento stupeň podrobnosti je naopak možný ve studii lokální např. pro jednu obec nebo mikroregion. V případě, že je analýza potenciálu biomasy prováděna pro záměr výstavby energetického zdroje, může být provedena jako studie proveditelnosti pro zajištění biopaliv z místních zdrojů, tedy včetně možných dodávek i z dřevozpracujícího průmyslu. U studie proveditelnosti je vhodné jednotlivé zdroje biomasy podrobit ekonomické analýze. Zdroje biomasy Musí být definován typ a kvalita biomasy kterou chce zadavatel využívat např. zbytková, reziduální, záměrně pěstovaná nebo konkrétněji sláma, seno, dřevní odpad z průmyslu a pil (štěpka, piliny, hobliny, atd.), lesní štěpka, biomasa energetických plodin dřevnatých nebo nedřevnatých. Velmi vhodné je také specifikovat podrobněji i další vlastnosti jako např. maximální nebo minimální vlhkost, obsah některých prvků (křemík, chlór), které do značné míry upřesní, který zdroj je vhodné vyžít. Základní typy potenciálů V literatuře i praxi je definováno obvykle více stupňů nebo typů potenciálu. V předkládané metodice definujeme jednotlivé úrovně následujícím způsobem: Technický potenciál je omezen pouze technickými bariérami tzn. rozlohou oblasti (lesní a zemědělské půdy) a produkčními podmínkami, které jsou charakterizovány zejména sumou teplot, sumou srážek a částečně také úrodností půdy. Dostupný potenciál je technický potenciál, který je dále omezen environmentálními nebo administrativními bariérami jako například rozlohou zvláště chráněných území, PHO a pravidly omezujícími využívání biomasy v daném území. Tyto bariéry jsou relativně snadno definovatelné v prostoru a čase např. pomocí map. Využitelný (realizovatelný) potenciál je dostupný potenciál, který je omezen dalšími specifickými bariérami jako je např. využití zemědělské půdy pro produkci potravin a surovin nebo speciální předpisy pro lesní hospodaření, získávání dotací atd. Tyto bariéry jsou již hůře definovatelné zejména pro velké územní celky a proto se jejich rozsah nebo časový vliv řeší pomocí vhodných metodických postupů využívajících relativních hodnot a expertních odhadů. Ekonomicky využitelný (komerční) potenciál je potenciál biomasy využitelný komerčně v aktuálních ekonomických podmínkách. Vychází z dostupného potenciálu, který je dále ekonomicky hodnocen metodikou minimální ceny pro efektivní technologie pěstování, sklizně (těžby) a dopravy na minimální vzdálenost (okraj 63

64 Schéma metodického postupu stanovení potenciálu biomasy pro energetické využití v zájmovém území Zadání rozsahu území Zadání potřeby množství biomasy Zadání formy a zdroje biomasy Formulace zadání Volba metodiky Zpracování dat Interpretace výsledků Makro (kraj/region) Mikro (obec) Kalkulační metody Odpadní biomasa (pily, průmysl) štěpka, sláma, seno suchá, mokrá pevná, kapalná pro spalování nebo výrobu bioplynu Reziduální biomasa (les, zemědělství) Zadání časového horizontu realizace potenciálu biomasy: aktuální stav prognóza Záměrně pěstovaná (energetické plodiny) Zadání požadovaného typu potenciálu: technický, využitelný, dostupný, ekonomický, komerční Zdroje dat: statistické ročenky, pěstitelské Nástroje: Excel, Word Metody s GIS Mikro/Makro Bonita půd Environmentální bariéry Zdroje dat: digitální mapy BPEJ, LHP, LPIS, Nástroje: SW Topol, Excel, Word, Adobe Illustrator Definice variant analýzy např.: nulová, maximální, optimalizovaná Zpracování primárních dat a vypočtení technického potenciálu Vyjádření potenciálů kalkulací vzorců včetně odpočtů v důsledku limitů/bariér Kontrola výsledků a opravy Zpracování primárních digitálních dat a založení oborových hladin GIS Založení hladin GIS: bariér a limitů potenciálu Stanovení typů potenciálů a jejich distribuce proložením hladin GIS Kvantifikace potenciálu biomasy pro území a jeho hlavní zdroje podle jednotlivých variant Hodnocení distribuce potenciálů v území Kvantifikace hlavních bariér využití biomasy v území (již existující zdroje, které biomasu využívají) Komentář ke kvantifikaci ekonomicky využitelného potenciálu 64

65 pole, odvozní místo). Ekonomicky dostupný potenciál je možné také vyjádřit pomocí regionálních nákladových křivek. Časový horizont využití biomasy Obvyklým zadáním z hlediska času je vyjádřit potenciál biomasy aktuálně tzn. v rozsahu několika nejbližších roků maximálně na jedno desetiletí. Avšak vzhledem k dlouhodobosti energetického plánování je často také nutno vyjádřit potenciál biomasy v dlouhém časovém horizontu až např. na 30 let dopředu. Takovéto modely již v sobě zahrnují dlouhodobé prognózy vývoje společnosti, které nejsou zahrnuty v předkládané metodice. Při znalosti těchto trendů a údajů je možné předkládanou metodiku použít i k tvorbě prognóz resp. analýz potenciálu biomasy k časově vzdáleným termínům. Volba metodiky, nástrojů analýzy a zdrojů dat Pokud je zadání analýzy dostatečně přesně formulováno je možné zvolit vhodnou metodiku, její hlavní nástroje a zdroje dat. V zásadě existují dva metodické postupy pro analýzu potenciálu a to kalkulační (tabulkový) a s využitím GIS. Z jejich výběru vyplývají potřebné zdroje dat o jednotlivých zdrojích biomasy a jejich limitech. Kalkulační metodický postup Tento postup vychází hlavně z celorepublikových a regionálních statistických dat lesnických, zemědělských databází a z údajů o rajonizaci a výnosech energetických plodin. Na jejich základě jsou potom pomocí kalkulačních vzorců a koeficientů vypočteny různé typy potenciálu, které mohou být specifikovány obvykle na úroveň bývalých okresů v případě, že se využije starších dat. Od roku 2002, kdy vznikly kraje je možné z aktuálních dat specifikovat potenciál pro úroveň kraj, případně pro jednotlivé obce, kdy se využije údajů z místních zdrojů například od zemědělských družstev, dřevozpracujících podniků aj. Hlavní zdroje dat ročenky ČSÚ (rostlinná a živočišná produkce, rozloha zájmového území, struktura půdního fondu), zelené zprávy MZe, další údaje o limitech biomasy: živočišná výroba, ZCHÚ, územní plány, údaje zemědělských družstev a zemědělců o rozloze a výnosech zemědělských plodin. Hlavní nástroje zpracování: odborná literatura s přepočtovými koeficienty, software MS Excel, FINAL. Metodický postup s využitím GIS Tento postup je založen na přiřazování výnosů jednotlivých zdrojů biomasy ze zemědělské půdy (druhů plodin) podle BPEJ. Základem analýzy vhodnosti pěstování energetických plodin v našem případě RRD je posuzování výnosů plodin podle BPEJ a produkčních schopností půd. Metodika vytvoření bonitace zemědělských půd je popsána v příslušné kapitole metodiky a v literatuře. [20] Metodika potenciálu pro lesní pozemky je založena na jiném principu než přiřazování výnosů dle BPEJ. Pro lesní komplexy jsou zpracovány a pravidelně aktualizovány LHP, které popisují skladbu každého lesního porostu. Na základě provedené analýzy LHP je možné vypočíst koeficient, který určuje průměrný výnos biomasy ve formě lesních těžebních zbytků a ve vazbě na rozlohu lesa pro konkrétní území nebo úroveň analýzy. Hlavní zdroje dat Základní mapový podklad pro BPEJ jsou mapy SMO 5 (státní mapa odvozená) v měřítku 1 : Tyto mapy obsahují základní geografické údaje včetně výškopisu. Do této mapy se linie BPEJ zakreslovaly a následně byly z této mapy vektorizovány. Dalším mapovým podkladem je např. LPIS, který zároveň obsahuje i druh skutečných kultur půdních bloků. To je vhodné používat pro stanovení potenciálů TTP, orné půdy apod. BPEJ, LHP, ročenky, zelené zprávy, rajonizace energetických plodin v systému BPEJ a výnosové křivky z výsledků výzkumných projektů, další údaje o limitech biomasy: živočišná výroba, ZCHÚ, územní plány. Hlavní nástroje zpracování: SW GIS, TopoL, FINAL, Excel, odborná literatura s přepočtovými koeficienty. Rozsah analyzovaných území neboli úroveň analýzy Metodika analýzy potenciálu kalkulačním způsobem i s GIS může být prováděna pro různé velikosti analyzovaného území. Úroveň kraj (NUTS 3), okres mikroregion (NUTS 4 a níže) a obec (NUTS 5). Tyto části se od sebe liší mírou podrobnosti, použitými podklady (viz. kapitola mapové podklady 4.3) a přesností výsledků. Úroveň kraj se používá zejména pro rychlou analýzu většího zájmového území a vytypování oblastí vhodných pro podrobnější analýzu obnovitelných zdrojů. V této úrovni se zejména zjišťují celkové potenciály dané úrovně a možnosti vymezení území pro podrobnější studii. Vstupní mapové podklady jsou významně generalizovány. Z vektorové báze dat HPKJ jsou agregací vytvářeny samostatné soubory s výnosy RRD, trávy a pšenice. Soubor LPIS je agregován podle druhu pozemků. Takto upravené soubory LPIS a HPKJ se spojí a vznikne nový soubor, ve kterém jsou rozlišeny pozemky podle využití (např. orná půda, TTP, sady, zalesněno, porost RRD, chmelnice a jiná kultura). Jestliže není k dispozici mapa LPIS, je nutné vytvořit blok vyloučených území (obce, města, zastavěné plochy, plochy nevhodné pro pěstování biomasy atd.). Dále se využije mapa lesních porostů, kde jsou zobrazeny lesy bez rozlišení druhu dřevin a stáří porostu. Mezi důležité omezující vlivy patří ZCHÚ vyjádřená vrstvou CHKO, NP a případně dalšími chráněnými územími. Z takto upravených dat se získává celkový potenciál biomasy a jeho distribuce v zájmovém území. 65

66 Úroveň okres se používá pro detailnější analýzu menšího zájmového území např. pro obce spolupracující v mikroregionech. V úrovni okres se používají podobné mapové podklady jako pro kraj. Soubor LPIS je stále agregovaný podle druhů kultur, ale soubor HPKJ již není agregován podle jednotlivých výnosů trávy, RRD a pšenice, ale tyto údaje jsou již v tomto souboru uloženy dohromady. Tím nám odpadá několik samostatných bloků dat, které byly v úrovni kraj z důvodu velikosti uloženy samostatně a také samostatně zobrazovány. Mapa lesních ploch zůstává stejná, jako pro úroveň kraj. Stále není důvod používat větší rozlišení v lesních porostech než u kraje. Také bariéry a jejich vrstvy zůstávají stejné jako u kraje. Úroveň obec se používá pro detailní analýzu zájmového území. Soubor LPIS již není agregován, takže se detailněji analyzují veškeré půdní bloky a tím pádem je možnost zjištění případných nájemců zemědělské půdy či jejich vlastníků. A mohou být detailně připravena data a návrhy pro konkrétního nájemce či vlastníka půdy. Soubor HPKJ se používá stejný, jako pro úroveň okres. Ale je možné již používat plnohodnotný soubor BPEJ (všech pět míst kódu) např. pro analýzu sklonitosti terénu jako omezujícího parametru pro pěstování respektivě mechanizovanou sklizeň biomasy RRD. Soubor HPKJ nebo BPEJ obsahuje data o výnosech RRD, trávy a pšenice. Pro zjištění množství použitelných lesních zbytků se již nepoužívá mapa lesních ploch, ale LHP, v kterých je detailně popsána struktura porostu a jsou vymezeny oblasti předpokládané těžby a jejich obnova. Z toho se dá vypočítat předpokládané množství těžebních zbytků na jednotlivé roky. Vrstva CHKO se používá podobně jako v úrovni okres. V této části již nesmí být sloučená s mapou lesních ploch, protože lesní plochy jsou detailněji zpracovány v LHP. Tím pádem by docházelo ke zkreslení dat. Zpracování dat Metodika stanovení ceny jednotlivých forem biomasy Stanovení ceny jednotlivých forem biomasy je založeno na analýze jednotlivých procesů potřebných pro zajištění daného druhu biomasy, přiřazení nákladů relevantním procesům a sestavení ekonomického modelu pro jednotlivé druhy biomasy. Ekonomické modely zároveň odrážejí politiku podpory dané oblasti získávání biomasy (např. podpory na založení plantáží RRD, podpory na zatravnění v LFA oblastech, apod.). Na základě ekonomických modelů pro jednotlivé formy biomasy je pak metodikou minimální ceny jednotky produkce vypočten odhad ceny příslušné formy biomasy. Metodika minimální ceny je založena na hodnocení efektivnosti daného projektu z hlediska investora tak, aby investor dosáhl přiměřeného výnosu z vloženého kapitálu. Takto zjištěné ceny tak představují dolní mez ceny jednotlivých forem biomasy z pohledu investora, kdy je podnikání pro investora ekonomicky efektivní. Nižší ceny biomasy by pro něj znamenaly ekonomickou ztrátu (vůči jiným možnostem podnikání) a investoři by logicky do takového druhu podnikání nešli. Takto zjištěné ceny biomasy mají vlastně charakter marginálních nákladů na jednotlivé formy biomasy. Je třeba si uvědomit, že v praxi je cena biomasy především určována vztahem mezi nabídkou a poptávkou mezi jednotlivými formami biomasy. Při převisu poptávky nad nabídkou v konkrétním období by samozřejmě cena biomasy mohla významně stoupnout nad takto vypočtenou mez a naopak. Proto je třeba údaje o ceně biomasy chápat jako základní informaci o tendenci v dlouhodobějším horizontu, kdy se vyrovnává nabídka a poptávka. Pro zajištění logického souladu mezi údaji o ceně různých forem biomasy byla použita srovnávací základna ukazatel v Kč/GJ tepla v palivu. Tento ukazatel má na rozdíl od ukazatele v Kč/t biomasy velkou výhodu v tom, že údaj není zkreslen typem biomasy a především různou vlhkostí biomasy. V praxi pro produkci, zpracování a využití biomasy je však údaj o vlhkosti biomasy velmi důležitý a proto je například v případě interpretací výsledků analýzy potenciálu biomasy důležité tento údaj vysvětlit. Ekonomické modely pro jednotlivé formy biomasy byly vytvořeny v cenové úrovni roku Vstupní ekonomické údaje je však samozřejmě možné aktualizovat. Metodika GIS pro jednotlivé zdroje biomasy Sláma (obilná) Pro geografickou analýzu potenciálu slámy z tzv. konvenčního zemědělství se používají tabulkové výnosy obilnin udávané k jednotlivým hodnotám HPKJ. V prvním kroku je však nutné provést průnik dat HPKJ a LPIS (druhů kultur). Tím je zaručené určení výnosů slámy pouze na orné půdě. V druhém kroku jsou přiřazeny údaje výnosů zrna pšenice vynásobené koeficientem podílu slámy ke každé jednotce HPKJ. Tím vzniká model GIS oborová hladina výnos slámy. Tabulkové výnosy obilovin obsahují výnosy zrna na 1 ha, které je pro posuzování výnosu slámy nutno opravit koeficientem podílu slámy (K S ), který se např. pro pšenici podle různých expertů pohybuje v rozsahu 0,80 1 ( % výnosu zrna). Do tohoto koeficientu je také možno zahrnout případný významný regionální podíl jiných obilnin např. žita a ječmene v pěstovaných obilninách, protože mají jiný koeficient podílu slámy. V případě hodnocení ekonomicky využitelného potenciálu se pro zjištění nákladů na 1 GJ tepla v palivu výše uvedená výsledná vrstva prolne ještě s vrstvou obsahující výsledky ekonomických výpočtů zaměřených na stanovení odhadu ceny příslušné formy biomasy. Cena biomasy ve formě slámy byla odvozena z údajů dostupných v literatuře po ověření nákladovosti procesů souvisejících se zpracováním a skladováním slámy. Jako referenční cena biomasy ve formě slámy byla pro model GIS použita hodnota 900 Kč/GJ. Seno, travní biomasa TTP Pro zjištění potenciálu biomasy travních porostů se používají tabulkové výnosy TTP přiřazené hodnotám HPKJ podobně jako u slámy obilnin. V prvním kroce se výnosy TTP převádějí do databáze GIS s přiřazenými hodnotami výnosů každé jednotce HPKJ. Tyto tabulkové výnosy TTP obsahují surový výnos na 1 ha, takže pro posuzování výnosu sušiny je nutno hodnoty opravit koeficientem sušiny 0,20 (20 % sušiny). 66

67 V druhém kroku se provádí průnik dat HPKJ a LPIS. Tím je zaručeno určení výnosů TTP pouze na půdě TTP. V případě hodnocení ekonomicky využitelného potenciálu se pro zjištění nákladů na 1 GJ tepla v palivu výsledná oborová vrstva prolne ještě s vrstvou obcí, kde jsou ke každé obci přiřazeny dotace podle LFA. Do takto připravené vrstvy se přiřadí náklady na 1 GJ tepla v palivu podle výnosu TTP a velikosti dotace LFA. Z takto vytvořených vrstev je možno vytvořit mapy se zobrazením podle intervalů výnosů TTP a nákladů na 1 GJ tepla. Les Analýza potenciálu biomasy z lesních porostů je založena na podobném principu jako u zemědělských agrosystémů tedy na bonitě stanoviště, ale s využitím jiných podkladů než BPEJ a LPIS. V ČR jsou pro lesní porosty zpracovány LHP, které vycházejí z tzv. souborů lesních typů (SLT), které udávají mimo jiné také očekávané výnosy (zásoby) dřevní biomasy. Dále také detailně popisují aktuální a cílenou porostní skladbu lesa od druhu a výšky až po stáří porostu. Z těchto dat lze velmi detailně určit potenciál lesa v jednotlivých obdobích podle toho, jak bude probíhat plánovaná pěstební péče (výchovné zásahy) a mýtní těžba dřeva tzn. nejen k aktuálnímu datu, ale i ve výhledu na 10 let případně i více. Takto podrobné určení potenciálu lesa je vhodné provádět pouze pro úroveň obec. V rámci tohoto projektu byla ve spolupráci s ÚHÚL provedena analýza možnosti vyjádření množství biomasy ve výchovných zásazích a mýtních těžbách dle aktuálního LHP. Jako výsledek této analýzy se v současné době zpracovává internetová aplikace, která by umožňovala vyjádření potenciálu lesních těžebních zbytků v rámci LHO. Pro vyšší správní úrovně by takto počítaný potenciál byl velice náročný na zpracování. Proto byla v rámci projektu provedena analýza LHP vybraných území a vypočítala se hodnota koeficientu lesních těžebních zbytků (K Lz ) pro kvantifikaci a distribuci potenciálu v úrovních kraj a okres. Hodnota koeficientu dosahuje 0,63 t/ha při vlhkosti 60 % a udává průměrný výnos biomasy ve formě lesních těžebních zbytků ve vazbě na rozlohu lesa. Tento koeficient zůstává stejný v čase. Pro tyto úrovně se také používá jiný mapový podklad, který plošně zobrazuje lesní celky bez případného rozlišení druhu lesa či stáří. Jediné rozlišení pro tyto úrovně je použití popisu, zda daný lesní celek je součástí CHKO či nikoli. V takovém případě se předpokládá, že výnos lesa bude menší z důvodu ochrany CHKO. V případě hodnocení ekonomicky využitelného potenciálu se pro zjištění nákladů na 1 GJ tepla v palivu výše uvedená výsledná vrstva prolne ještě s vrstvou obsahující výsledky ekonomických výpočtů zaměřených na stanovení odhadu ceny příslušné formy biomasy. Odhad ceny biomasy byl vytvořen na základě ekonomického modelu zachycujícího všechny procesy potřebné pro zpracování lesních těžebních zbytků po těžbě dřeva. Ekonomický model byl vytvořen za předpokladu manuálního zajištění sběru biomasy na hromady (kupy) a její seštěpkování pomocí štěpkovače BOBR 3/18M taženého traktorem. Mezi základní vstupy do ekonomického modelu patřily pracnost snášení klestu podle lesnických výkonových norem, normativní hodnota pracnosti byla použita ve výši 0,49 Nh/m 3 těžby. Z této hodnoty byla odvozena hodnota pracnosti na 1 m 3 klestu ve výši 3,27 Nh/m 3. Objem klestu se v závislosti na bonitě stanoviště pohybuje mezi cca % z vyrobeného objemu surového dříví. Vzhledem k tomu, že snášení klestu je standardní činností a není tedy vícenákladem (v plné šíři započitatelným na vrub výroby štěpky), bylo expertním odhadem započítáno na vrub výroby štěpky 25 % celkových nákladů na snos klestu. Výsledná cena lesní štěpky pak vychází ve výši Kč/GJ tepla v palivu a v závislosti na výši mezd pracovníků účastnících se procesů. Údaj je včetně 12 % zisku, který odpovídá 9 % diskontu použitému pro výpočet minimální ceny štěpky z plantáží RRD. Energetické plodiny na příkladu RRD Pro zjištění potenciálu vybraných energetických plodin je potřeba znát výnosový potenciál těchto plodin vztažený k bonitě stanovišť nejlépe tedy k systému BPEJ resp. HPKJ. V předkládané metodice jsme jako modelovou plodinu použili RRD z tzv. doporučeného sortimentu klonů topolů a vrb pro program HRDP (Věstník MZe 1/2004). Tyto klony mají vytvořenou tzv. rámcovou rajonizaci, která udává očekávaný výnos v systému HPKJ. Základním vstupním údajem pro rajonizaci jsou empiricky zjištěné výnosy za první 3. sklizně ze sítě výzkumných ploch, které jsou rozmístěny po celém území České republiky. Pro počítačovou analýzu se očekávané výnosy RRD převedly do databáze a přiřadily se ke každé jednotce HPKJ. Tím vznikla oborová hladina modelu GIS výnos RRD. V dalším kroku realizace potenciálu energetických plodin (zde RRD) se provádí prolnutí vrstvy výnosu s vhodnou půdou. To se provádí obvykle ve dvou respektivě třech variantách: 1. Nulová varianta (energetické plodiny se nepěstují pro území se udá pouze potenciál slámy příp. trávy/sena z konveční rostlinné produkce a lesních těžebních zbytků). 2. Maximální plantážnická varianta (energetické plodiny se pěstují na celé rozloze ZPF jedná se o teoretický údaj, který slouží k určení maximálního potenciálu biomasy a jeho distribuci v území). 3. Optimalizovaná varianta (rozsah pěstování energetických plodin je dán zadáním analýzy např. podílem ZPF určeným k pěstování energetických plodin, požadovaným sklízeným ročním množstvím biomasy a nebo maximální cenou za tunu vypěstované biomasy). V modelové analýze Plzeňského kraje se zvolila optimalizovaná varianta využití 10 % ZPF, které zahrnují převážně půdy s nejnižším produkčním potenciálem pro obilniny (pšenici) tzn. tabulkové výnosy jsou zde nejnižší nebo se jedná o porosty TTP. V případě hodnocení ekonomicky využitelného potenciálu se pro zjištění nákladů na 1 GJ tepla v palivu ve vrstvě (oborové hladině) např. optimalizované varianty potenciálu biomasy RRD místo výnosů RRD přiřadí k hodnotám HPKJ ceny štěpky vypočtené metodikou minimální ceny. Ekonomický model plantáže RRD byl vytvořen na základě 67

68 modelu plantáže RRD o rozloze 5 ha s využitím následujících základních předpokladů: řízků/ha ve dvojřádkovém schématu (pomocí sázecího stroje do připravené půdy), pletí v meziřádku a dvojřádku 2 za sezónu (rok po vysazení) meziřádek rotavátorem, dvojřádek křovinořezem, mechanizovaná sklizeň pomocí upraveného kombajnu Class Jaguar s předpokladem, že sklizeň je zajištěna jako služba, cena za tuto službu (díky neexistenci tuzemských referencí) byla odvozena z ceny této služby ve Švédsku (600 Kč/t (suš.)), doba životnosti plantáže 21 let, poté uvedení plochy do původního stavu, 9 % diskont (výnos z vloženého kapitálu). Cena štěpky byla vypočtena pro několik různých průměrných výnosů odpovídajících typickým výnosovým křivkám pro jednotlivá stanoviště. Konkrétně byly propočty provedeny pro průměrné výnosy od 4 12,0 t (suš.)/ha/rok. Průměrný energetický výnos plantáže RRD se tak pohybuje od GJ/ha/rok a cena štěpky od Kč/GJ. Interpretace výsledků Interpretace výsledků analýzy potenciálu biomasy v zájmovém území je vždy velmi důležitou částí celé analýzy. Jak při kalkulační metodě tak při metodikách založených na GIS se přes všechna zpřesňující opatření pracuje se značným stupněm generalizace dat a jejich modelové transpozice do virtuální reality modelu analýzy potenciálu biomasy. Příliš optimistická nebo i pesimistická interpretace výsledných dat pak může způsobit nepřesné nebo zcela chybné závěry. Důležitou součástí interpretace výsledků je také identifikace hlavních podmínek dosažení výsledných hodnot potenciálu a jejich hlavních bariér. Úroveň kraj a region Zejména při analýzách na úrovni kraj a region je nutno finální výsledky (zkontrolované a opravené) interpretovat s vědomím jejich rozporu s objektivní realitou, která nemohla být v metodice zahrnuta jako např. aktuální využití ploch, územní plány, vlastnické poměry atd. Na této úrovni je za hlavní výsledek nutno brát údaje o distribuci potenciálu v území tedy, které z oblastí v rámci studovaného území mají vhodné podmínky pro koncentrovanou (např. městskou teplárnu, elektrárnu) a které pro decentralizovanou (například obecní kotelny, samozásobování) produkci a využití biomasy. Absolutní kvantifikaci potenciálu pro celé území nebo jeho regiony je nutno brát s jistou rezervou, neboť i přes zahrnutí hlavních bariér zůstávájí v analýze nezachyceny těžko zpracovatelné překážky využití biomasy jako jsou již zmíněné vlastnické vztahy, ochota vlastníků a pěstitelů produkovat biomasu navrženou v analýze, odpor veřejnosti proti velkoplošným metodám produkce biomasy. V konečné interpretaci je tedy nutné uvádět za jakých podmínek by stanovený potenciál biomasy mohl být realizován. Úroveň obec Interpretace výsledků pro lokální (obecní, mikroregionální) úrovně je o poznání snažší, neboť podle úrovně objektivizace vstupních dat podle reálné situace (např. osevních plánů zemědělců, územních plánů, energetických auditů obcí) je možno analýzu provést až na úroveň studie proveditelnosti pro zajištění zásobování biomasou konkrétního záměru nebo projektu. Zde tedy výsledky analýzy kvantita, distribuce a ekonomická dostupnost potenciálu biomasy dosahují relativně nejpřesnějších hodnot. Definice podmínek při kterých by vypočtený potenciál bylo možné realizovat bude kratší a konkrétnější oproti předcházející úrovni. Interpretace prognóz Samostatnou oblastí je interpretace analýz potenciálu biomasy pro časově vzdálená období. Zde jsou za hlavní výsledek považovány trendy, které naznačují jakým ekonomickým a technologickým směrem se produkce a využití biomasy může ubírat. Jak již bylo řečeno v úvodu tento druh analýz vyžaduje další specifické metodické kroky, které nebyly předmětem tohoto projektu, ale výsledná metodika může sloužit jako osa takové prognostické analýzy. Příkladová analýza potenciálu biomasy Pro ověření jednotlivých kroků metodiky analýzy potenciálu biomasy zpracovávané v tomto projektu jsme si zvolili území Plzeňského kraje vzhledem k jeho příznivé geografické členitosti. Popis území je proveden v kapitole 5. Jednotlivé metodické kroky, postupy při různých úrovních, identifikace bariér a limitů a případné praktické zkušenosti jsou podrobně popsány v kapitole 6. Zejména údaje a postupy popsané zde pro úroveň kraj je možno aplikovat i v jiných velkých územních celcích ČR. Pro analýzy menších území (obcí) je vhodné jak bylo dříve popsáno vzít v úvahu místní podrobné údaje a vlivy. 68

69 10 Seznam citované a použité literatury [1] ARCDATA PRAHA: ArcČR 500 digitální geografická databáze uživatelská příručka. [2] BREALEY, J., MEYERS, M. (1992): Teorie a praxe firemních financí, Victoria publishing, Praha. ISBN [3] Český statistický úřad Plzeň (2004): Dostupné na internetu: [4] ČÍŽEK, P. (2005): Zásobování obce teplem na bázi biomasy. Diplomová práce, ČVUT FEL, Praha. [5] ČÚZK (2001): Databáze VÚZE, Praha. [6] ČÚZK (2002): Statistická ročenka půdního fondu ČR, Praha. [7] Handreichung Biogasgewinnung und nutzung, Leipzig 2004, ISBN [8] HAVLÍČKOVÁ, K., KNÁPEK, J., VAŠÍČEK, J., WEGER, J. (2005): Biomasa obnovitelný zdroj energie ekonomické a energetické aspekty. Acta Pruhoniciana 79, VÚKOZ, Průhonice, 67 s. ISBN [9] HAVLÍČKOVÁ, K., KNÁPEK, J., VAŠÍČEK, J. (2003): Ekonomika plantáže rychle rostoucích dřevin. In Lesnická práce, roč. 82, č. 6, s [10] JEVIČ, P. (1999): Importance of biofuels standardisation and present state in the Czech Republic. In Situation and Trends in Agricultural Engineering Renewable Energy in Agriculture. Institut für Agrartechnik Potsdam Bornim, s [11] KAJAN, M. (2004): Současný stav výroby a využití bioplynu v ČR. In Možnosti výroby a využití bioplynu v ČR po vstupu do EU, 25 29, ČOV s.r.o., Třeboň. ISBN [12] KNÁPEK, J., VAŠÍČEK, J., HAVLÍČKOVÁ, K. (2002): Economic Aspects of Biomass Utilisation for Electricity Genereration in Power Market Condition. In 12th European Conference and Technology Exhibition on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Amsterdam, 2002, ISBN X. [13] MALÝ, J. a kol. (1995): Studie energetické efektivnosti pro ČR, studie pro World Bank, MPO a MŽP ČR, Praha. [14] MAREŠ, M. a kol. (2003): Územní energetická koncepce Plzeňského kraje I. II.st., Praha. [15] MIKULEC, J., CVENGROŠ, J. (2004): Je potrebná stratégia výroby a využitia alternatívnych palív v SR? In Sborník z mezinárodní konference IV. International Slovak Biomass Forum. s [16] MPO ČR (2003): Statistický výkaz ENG 4-01 za rok [17] MPO ČR (2004): Obnovitelné zdroje energie a energeticky využívané odpady v roce [18] MPO ČR (2004): Státní energetická koncepce České republiky, schválená [19] MZe ČR (2004): Zpráva o stavu zemědělství České republiky za rok 2003, Praha, 216 s. [20] NĚMEC, J. (2001): Bonitace a oceňování zemědělské půdy České republiky. VÚZE Praha, 260 s. ISBN X. [21] POP, V., STARÝ, O., VAŠÍČEK, J. (2000): Ekonomické hodnocení energetických investic. Příručka software EFEKT a referáty na seminářích pro energetické auditory, Česká energetická agentura + Asociace energetických auditorů, Praha. [22] REJFEK, F. a kol. (1990): Bonitace čs. zemědělských půd a směry jejich využití 5. díl, Praha, MZe ČR [23] SLADKÝ, V.: Pevná biopaliva doplňkový energetický zdroj. Dostupné na internetu: [24] SOUČKOVÁ, H. (2000): Zásobení palivem na bázi biomasy v okrese Karlovy Vary. [25] SOUČKOVÁ, H. a kol. (2004): Vyšší využití nepotravinářské zemědělské produkce v průmyslu. Výzkumná zpráva, Praha VÚZE, 52 s. příloha 3. [26] STARÝ, O., VAŠÍČEK, J. (2002): Cena a zisk v energetice In 3T. Teplo, technika, teplárenství roč. 12, č. 6, s ISSN [27] ŠAFRÁNEK, J., VAŠÍČEK, J. (2001): Vícekriteriální hodnocení teplárenských projektů. In 3T. Teplo, technika, teplárenství. roč. 11, č. 2, s ISSN [28] ŠAFRÁNEK, J. a kol. (1999): Vícekriteriální hodnocení teplárenských investic, studie a software MULTIKA, ČVUT FEL, Praha. [29] TRÁVNÍČEK, Z. a kol. (2003): Koncepce regionálního rozvoje venkova a zemědělství Plzeňského kraje v souvislosti s připravovaným vstupem do EU, Praha, VÚZE. [30] VÍTEK, M. (2001): Marginální náklady na teplo v systému CZT. In 3T. Teplo, technika, teplárenství roč. 11, č. 5, s ISSN [31] VÚZT (2002): Obnovitelné zdroje energie fytopaliva 2002/2, Praha. ISBN X. [32] Výsledky výběrového statistického šetření Energo [33] WEGER, J., (2002): Výběr energetických plodin pro různé stanovištní podmínky. [Závěrečná zprava etapy projektu VaV320/3/99; In knih. VÚKOZ, Průhonice] 89 s. [34] WEGER, J., HAVLÍČKOVÁ, K. (2002): The first results of the selection of woody species for short rotation coppices in the transitional oceanic-continental climate of the Czech Republic., Twelfth European Conference Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Amsterdam, ETA Florence, pp., ISBN X. [35] WEGER, J. (2004): Biomasa a její využitelné formy. In Sborník konference MŽP ČR Obnovitelné zdroje energie pro venkov i teplárenství, Hradec Králové. ISBN [36] WEGER, J., VLASÁK, P., ZÁNOVÁ, I., HAVLÍČKOVÁ, K. (2005): The results of the testing of woody species 69

70 after second rotation the Czech Republic. 14th European Conference Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Paris, ETA Florence, 2005, p ISBN

71 Popis map zdrojová data a princip vytvoření Popis každé mapy je rozdělen do několika částí: a) Použité mapové podklady tato část obsahuje veškerá zobrazovaná vektorová data. Jsou zde popsány i data, která se používají pouze k podkreslení výsledné mapy (hranice územních celků apod.). b) Princip vytvoření mapy je zde zjednodušeně popsán princip vytvoření mapy. Tedy která vektorová data se slučují a jak se slučují. c) Způsob zobrazení definice zobrazení výsledných vektorových dat, která jsou důležitá pro určení potenciálů. Vektorová data (např. hranice okresů ), která se používají pouze pro podkreslení výsledných potenciálů, zde uváděna nejsou. 71

72 Vydává: Odpovědný redaktor: Grafická úprava a sazba: Recenzent: Náklad: Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví Průhonice s Novou tiskárnou Pelhřimov, s. r. o., Krasíkovická 1787, Pelhřimov Doc. Ing. Ivo Tábor, CSc. (tabor@vukoz.cz) Mária Táborová Ing. Eric Geuss poradce ministra ŽP 500 ks Sazba provedena v Adobe InDesignu písmem Adobe Garamond Pro 72

73 Mapa 1 Okresy Plzeňského kraje Použité mapové podklady: ArcČR 500 (vrstva okresy). Způsob zobrazení: Výběr okresů podle NUTS 4. 73

74 Mapa 2 Klimatické regiony Plzeňského kraje Použité mapové podklady: vektorová báze HPKJ. Způsob zobrazení: Výběr klimatických regionů podle prvního čísla kódu BPEJ (HPKJ). 74

75 Mapa 3 Druhy zemědělských pozemků v Plzeňském kraji podle LPIS Použité mapové podklady: LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce). Způsob zobrazení: Rozdělení půdních bloků podle druhu kultury. 75

76 Mapa 4 Druhy zemědělských pozemků v okrese Plzeň-jih podle LPIS Mapa 5 Druhy zemědělských pozemků v obci Šťáhlavy podle LPIS Zdroj dat: ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce). Způsob zobrazení: Rozdělení půdních bloků podle druhu kultury. 76

77 Mapa 6 Potenciál pšeničné slámy v Plzeňském kraji Použité mapové podklady: Vektorová báze HPKJ, ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce), LPIS. Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily tabulkové výnosy pšenice, které se upravily koeficientem pro výnos pšeničné slámy. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů pšenice. 77

78 Mapa 7 Potenciál pšeničné slámy v okrese Plzeň-jih Mapa 8 Potenciál pšeničné slámy v obci Šťáhlavy Zdroj dat: ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: Vektorová báze HPKJ, ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce), LPIS. Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily tabulkové výnosy pšenice, které se upravily koeficientem pro výnos pšeničné slámy. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů pšenice. 78

79 Mapa 9 Plochy TTP dle LPIS a výnosy dle HKPJ v Plzeňském kraji Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily tabulkové výnosy TTP. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů TTP. 79

80 Mapa 10 Plochy TTP v okrese Plzeň-jih dle výnosů Mapa 11 Plochy TTP v obci Šťáhlavy Zdroj dat: ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám TTP se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily tabulkové výnosy TTP. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů TTP. 80

81 Graf 21 Zastoupení skutečných a těžebních ploch ve věkových stupních v obecních lesech Šťáhlavy Kategorie celkem 250 Plocha (ha) Skutečná plocha Redukovaná plocha Těžební plocha Normální plocha Plocha porostní 64 57,3 36,7 61, , ,9 93,9 97,4 32,1 50,1 7,56 5,79 0 1,23 Redukovaná plocha 59,7 56,7 35,6 61,1 68, ,3 84,3 89,2 29,4 46,4 7,27 5,06 0 0,86 Těžební plocha 0, ,09 0, ,7 10,5 18,4 1, Normální plocha , ,4 26,1 12,1 6,98 4,96 3,45 3,73 LHC Biomasa Šťáhlavy Věkové stupně Celková plocha (ha):1101,29 Graf 22 Zastoupení skutečných a těžebních ploch ve věkových stupních v obecních lesech Benešov Kategorie celkem 140 Plocha (ha) Skutečná plocha Redukovaná plocha Těžební plocha Normální Plocha porostní 24, ,6 94,8 55,4 69,5 57,3 50,5 51, ,4 49,9 25,6 17,3 2,38 0,42 Redukovaná plocha 23, ,9 89,6 48,7 55,4 49,3 41,1 44, ,2 22,1 17 1,9 0,29 Těžební plocha 0 0, , , ,9 16,7 15 8,72 0,45 0 Normální plocha 87,4 87,4 87,4 87,4 87,4 87,4 85,8 82,2 79,8 79,2 71,6 50,9 28,6 8,93 1,87 1,03 0,34 LHC: Obecní lesy Benešov Věkové stupně Celková plocha (ha):1014,

82 Graf 23 Objem biomasy v tunách dle dřevin ve věkových stupních v LHC Šťáhlavy t SM MD JD DB BO BK věk. stupeň SM , MD ,5 25,1 5,34 19,3 95,8 5,75 58, , JD 0 0 5,6 14,4 0, ,52 9, DB ,1 43,4 22,8 12,8 18,6 7,59 17,3 52,2 29, ,6 56,6 0 19,6 BO , ,5 4,52 10,7 53,4 22, , BK 0 0 1,35 52, ,9 51, ,2 84,9 4,99 44,5 0 0 Graf 24 Objem biomasy v tunách dle dřevin ve věkových stupních v LHC Benešov SM t MD JD DB BO BK věk. stupeň SM ,8 66,2 62, ,7 7,99 MD 0 0 0,82 0,21 3,04 0,11 0,8 1,03 0,57 5,34 15,1 10,4 8, JD ,4 0, ,2 0 5,76 37,8 49,8 38, ,4 7,68 0,6 DB 0 0 3,5 9,1 0,4 2,3 2,21 4,14 0 1,98 1,8 14 3, BO ,2 0,7 2,1 44,1 39,7 55, ,8 7,02 BK ,8 20,5 39, , ,46 54, ,7 93,3 12,6 0,62 82

83 Mapa 12 Porostní mapa LHP Biomasa Šťáhlavy Použité mapové podklady: LHP (lesní hospodářské plány) a rastrová mapa 1 : Způsob zobrazení: Výběr lesních hospodářských celků (LHC). Mapa 13 Těžební mapa LHP Biomasa Šťáhlavy Zdroj dat: ÚHÚL LHP Použité mapové podklady: LHP (lesní hospodářské plány) a rastrová mapa 1 : Způsob zobrazení: Výběr lesních hospodářských celků (LHC) podle předpokládané těžby. 83

84 Mapa 14 Lesy a CHKO v Plzeňském kraji Použité mapové podklady: Mapa lesních ploch, mapa chráněných krajinných oblastí (CHKO) a ArcČR 500 (vrstva okresy). Způsob zobrazení: Rozlišení lesů a území CHKO. 84

85 Mapa 15 Lesy a CHKO v okrese Plzeň-jih Mapa 16 Lesy a CHKO v obci Šťáhlavy Zdroj dat: ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, ÚHÚL Mapa lesních ploch a CHKO Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: Mapa lesních ploch, mapa chráněných krajinných oblastí (CHKO) a ArcČR 500 (vrstva okresy). Způsob zobrazení: Rozlišení lesů a území CHKO. 85

86 Mapa 17 Lesy a ZCHÚ v Plzeňském kraji Použité mapové podklady: Mapa lesních ploch, mapa zvláště chráněných území (ZCHÚ) a ArcČR 500 (vrstva okresy). Způsob zobrazení: Rozlišení lesů a ZCHÚ. 86

87 Tabulka 64 Vymezení stanovišť podle vhodnosti pro pěstování klonů RRD z doporučeného sortimentu v systému HPKJ (hlavních půdně klimatických jednotek) 87

88 Mapa 18 Potenciál výmladkových plantáží RRD v Plzeňském kraji při pěstování na veškeré zemědělské půdě (tzv. plantážnická varianta) Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva vodstvo, vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů RRD. 88

89 Mapa 19 Potenciál výmladkových plantáží RRD v okrese Plzeň-jih při pěstování na veškeré zemědělské půdě Mapa 20 Potenciál výmladkových plantáží RRD v obci Šťáhlavy při pěstování na veškeré zemědělské půdě Zdroj dat: Mapový podklad BPEJ VÚMOP Praha, 2004, ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe, ÚHÚL Mapa lesních celků Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD. Způsob zobrazení: Intervalový výběr výnosů RRD. 89

90 Mapa 21 Potenciál výmladkových plantáží RRD při pěstování na půdách s nízkým produkčním potenciálem pro pšenici (10 % rozlohy Plzeňského kraje) Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva vodstvo, vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ a druhu pozemku. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD a pšenice. Způsob zobrazení: Výběr výnosů RRD pouze na plochách, kde je stanoven nulový výnos pšenice. Ostatní plochy jsou zobrazeny jako orná půda nebo TTP. 90

91 Mapa 22 Potenciál výmladkových plantáží RRD v okrese Plzeň-jih při variantě pěstování na půdách s nízkým produkčním potenciálem pro pšenici (10 % rozlohy kraje) Mapa 23 Potenciál výmladkových plantáží RRD v katastru obce Šťáhlavy při variantě pěstování na půdách s nízkým produkčním potenciálem pro pšenici (10 % rozlohy kraje) Zdroj dat: Mapový podklad BPEJ VÚMOP Praha, 2004, ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe, ÚHÚL Mapa lesních celků Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva vodstvo, vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ a druhu pozemku. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD a pšenice. Způsob zobrazení: Výběr výnosů RRD pouze na plochách, kde je stanoven nulový výnos pšenice. Ostatní plochy jsou zobrazeny jako orná půda nebo TTP. 91

92 Mapa 24 Oblasti LFA a výše dotace v Plzeňském kraji Použité mapové podklady: ArcČR 500 (vrstva okresy, vrstva obce). Princip vytvoření mapy: Do databáze k jednotlivým plochám (obcím) se vložily údaje o velikosti příspěvku na hospodaření v méně příznivých oblastech a oblastech s ekologickými omezeními (LFA). Způsob zobrazení: Rozlišení obcí podle LFA. 92

93 Mapa 25 Cena zbytkové biomasy v Plzeňském kraji v Kč/GJ tepla v palivu Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR, HPJ a druhu pozemku. Ke kultuře TTP se přiřadil tabulkový výnos TTP dle HPKJ. Dále byl proveden průnik ještě s mapou obcí upravenou podle mapy Oblasti LFA a výše dotace. Do takto vytvořených nových ploch se přiřadily podle výnosu TTP a velikosti dotací LFA hodnoty nákladů na 1 GJ tepla v palivu podle tabulky č. 63. Ke kultuře orná půda se přiřadila cena slámy a ke kultuře les se přiřadila průměrná vypočtená cena za lesní těžební zbytky. Způsob zobrazení: Intervalové rozdělení ploch podle nákladů na 1 GJ pro TTP, slámu a lesní těžební zbytky. 93

94 Mapa 26 Cena zbytkové biomasy v okrese Plzeň-jih v Kč/GJ tepla v palivu Mapa 27 Cena zbytkové biomasy v obci Šťáhlavy v Kč/GJ tepla v palivu Zdroj dat: Mapový podklad BPEJ VÚMOP Praha, 2004, ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe, ÚHÚL Mapa lesních celků Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, ArcČR 500 (vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR, HPJ a druhu pozemku. Ke kultuře TTP se přiřadil tabulkový výnos TTP dle HPKJ. Dále byl proveden průnik ještě s mapou obcí upravenou podle mapy Oblasti LFA a výše dotace. Do takto vytvořených nových ploch se přiřadily podle výnosu TTP a velikosti dotací LFA hodnoty nákladů na 1GJ tepla v palivu podle tabulky č. 63. Ke kultuře orná půda se přiřadila cena slámy a ke kultuře les se přiřadila průměrná vypočtená cena za lesní těžební zbytky. Způsob zobrazení: Intervalové rozdělení ploch podle nákladů na 1 GJ pro TTP, slámu a lesní těžební zbytky. 94

95 Mapa 28 Cena záměrně pěstované biomasy na výmladkové plantáži RRD v Plzeňském kraji v Kč/GJ tepla v palivu Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva vodstvo, vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD a cena štěpky s dotací. Způsob zobrazení: Výběr ploch podle velikosti ceny štěpky z plantáží RRD. 95

96 Mapa 29 Cena záměrně pěstované biomasy na výmladkové plantáži RRD v okrese Plzeň-jih v Kč/GJ tepla v palivu Mapa 30 Cena záměrně pěstované biomasy na výmladkové plantáži RRD v obci Šťáhlavy v Kč/GJ tepla v palivu Zdroj dat: Mapový podklad BPEJ VÚMOP Praha, 2004, ArcČR, ARCDATA Praha, 1997, LPIS MZe, ÚHÚL Mapa lesních celků Grafické zpracování VÚKOZ Průhonice, 2006 Použité mapové podklady: HPKJ, LPIS, mapa lesních ploch a ArcČR 500 (vrstva vodstvo, vrstva okresy). Princip vytvoření mapy: Provedl se průnik map HPKJ s mapou půdních celků LPIS. Do databáze k jednotlivým plochám se vložily údaje o KR a HPJ. K těmto údajům se přiřadily výnosy RRD a cena štěpky s dotací. Způsob zobrazení: Výběr ploch podle velikosti ceny štěpky z plantáží RRD. 96