AD ALTA 

 

JOURNAL OF INTERDISCIPLINARY RESEARCH

 

 

 

Figure 5. Simplified biomass cluster logistics system 

 

Source: created by the authors.

 

When demand for biomass is rapidly rising biomass supply 
intermediaries are needed the most. Intermediaries are able to 
quickly supply themselves with biomass usually obtaining it 
from their managed biomass areas and forest massifs. In terms of 
the latter, forests are also cleaned by removing poor-quality 
wood. This also carries out a specific market-forming function 
because when possibility is presented stable quantities of 
biomass are produced and increase in prices is stabilized. In most 
cases such entrepreneurs diversify their risks by producing 
biomass in winter while shifting their businesses to other 
activities during the summer. This ensures some sort of synergy 
taking into account seasonal changes. 

Clarity and goal to fulfil consumer needs are key characteristics 
of a logistics system. Similar phenomenon is present in the case 
of biomass clusters. It focuses on the supply of sustainable 
energy resources ensuring continuous production of thermal 
energy and electricity. The cluster is oriented to a local area, and 
its extent is easily controlled. Following a biomass cluster 
logistics system analysis it is estimated that different quantities 
of biomass are supplied during different seasons. It creates 
conditions for a dynamically managed logistics system that 
ensures continuity and competitiveness of biomass cluster 
activities. 

2.3 Methodology and research findings 

The research analyses the hypothetical supply chain system in 
areas where all of the thermal energy is produced using biomass. 
The study uses data from two cities (A and B). Creating this 
model it is assumed that the first city consumes approximately 
18,618 TOE (Tonnes of Oil Equivalent) of biomass per year. 
The second city consumes about 1850 TOE of biomass per year. 
The model examines the situation where the first city can be 
supplied from seven biomass production sites located in different 
areas meanwhile the second city is supplied from five sites. 
Different supply proportions are determined depending on the 
size of the biomass production site in the area. The difference 
between the least and most exploited production sites is almost 
twice as high. Data provided in Table 1 shows that the 
differences between biomass production sites are not significant 
allowing to maintain balanced supply quantities. The areas are 
selected based on the potentially available biomass, annual forest 
harvesting volumes, quality of transportation services and 
potential to supply large quantities of biomass in the short period 
of time. 

The map of biomass supply sites and cities (Figure 6) shows that 
biomass supply sites are located in different areas. Their 
exploitation mostly depends on seasons and unexpectedly 
increased demand for biomass. During the warm season when 
demand for energy is lower, supply sites that are closer to the 
cities are exploited the most. During the cold season when 
demand for biomass is higher, the exploitation level of further 
supply sites is increased. Biomass extraction is viewed from a 
broader perspective as different size supply sites are exploited 
taking into account the planned forest harvesting volumes and 
the scale of cleaning in small forests. For the most part, large 
arrays are utilized because of the planned forest harvests. The 
conditions for this situation are the ongoing forest harvestings. 
Waste gathered during the harvest is used for energy production. 
In all cases, the waste is then shredded locally and afterwards 
transported to the incineration point. Waste gathered cleaning 
less woody areas is also used for energy production. Forest 
cleaning can be done in order to increase the sustainable use of 
the forest resources. 

In the first area the incineration facilities are located in the 
middle (city A), this enables smooth supply of required biomass 
quantities. Forest areas are located in the southern part of the 
area. Since distances are optimal (up to 30 km), biomass is 
delivered to power plants within 1 hour using trucks. This 
enables quick response time in situations when demand for 
biomass increases significantly. In the second area, the power 
plants are located in the northern part. This changes the logistics 
system, since all biomass supply sites are located south of the 
city B. The prolonged supply distance helps to better express 
how significant is the efficiency of the logistics supply chain. 
Basic operating costs are related to biomass processing and 
transportation. Unlike in the case of fossil fuels here a supply 
chain based on human resources is needed and high automation 
level cannot be ensured. Therefore, it is necessary to anticipate a 
weekly biomass sourcing strategy that would be adjusted based 
on the changing seasons. Depending on the weather, the number 
of trucks entering the power plant can differ 2-3 times. 

Table 1 Demand for biomass in the area distributed among the 
biomass supply sites.  

Supply 

site ID 

(First 

area) 

Required quantity 
of biomass (TOE) 

Supply ID 

(Second 

area) 

Required 

quantity of 

biomass 

(TOE) 

1 

2243 

1 

515 

2 

2984 

2 

245 

3 

2123 

3 

215 

4 

2759 

4 

335 

5 

3450 

5 

540 

6 

3235 

 

 

7 

1824 

 

 

Total 

18618 

 

1850 

Source: created by the authors 

The map of biomass supply sites and cities (Figures 6 & 7) 
shows that biomass supply sites are located in different areas. 
Their exploitation mostly depends on seasons and unexpectedly 
increased demand for biomass. During the warm season when 
demand for energy is lower, supply sites that are closer to the 
cities are exploited the most. During the cold season when 
demand for biomass is higher, the exploitation level of further 
supply sites is increased. Biomass extraction is viewed from a 
broader perspective as different size supply sites are exploited 
taking into account the planned forest harvesting volumes and 
the scale of cleaning in small forests. For the most part, large 
arrays are utilized because of the planned forest harvests. The 
conditions for this situation are the ongoing forest harvestings. 
Waste gathered during the harvest is used for energy production. 
In all cases, the waste is then shredded locally and afterwards 
transported to the incineration point. Waste gathered cleaning 
less woody areas is also used for energy production. Forest 
cleaning can be done in order to increase the sustainable use of 
the forest resources. 

In the first area the incineration facilities are located in the 
middle (city A), this enables smooth supply of required biomass 
quantities. Forest areas are located in the southern part of the 
area. Since distances are optimal (up to 30 km), biomass is 
delivered to power plants within 1 hour using trucks. This 
enables quick response time in situations when demand for 
biomass increases significantly. In the second area, the power 
plants are located in the northern part. This changes the logistics 
system, since all biomass supply sites are located south of the 
city B. The prolonged supply distance helps to better express 
how significant is the efficiency of the logistics supply chain. 
Basic operating costs are related to biomass processing and 
transportation. Unlike in the case of fossil fuels here a supply 
chain based on human resources is needed and high automation 
level cannot be ensured. Therefore, it is necessary to anticipate a 
weekly biomass sourcing strategy that would be adjusted based 
on the changing seasons. Depending on the weather, the number 
of trucks entering the power plant can differ 2-3 times. 

 

- 295 -