AD ALTA 

 

JOURNAL OF INTERDISCIPLINARY RESEARCH

 

 

 

Figure 6. Layout of biomass supply sites (1-7), in first area 

 

Source: created by the authors 

Figure 7. Layout of biomass supply sites (1-5), in second area 

 

Source: created by the authors 

Distances between biomass mines are different based on the 
quantity of available biomass resources.

 

The highest quantity of 

biomass is extracted from areas that are located further from the 
power plants in the cities. In operational terms, if demand for 
biomass has increased significantly, it can be satisfied by 
bringing supplies from the nearby areas. In other cases, 
sustainable circulation of biomass supply is being developed, 
taking into account established demand and fuel resources in the 
area. Table 2 indicates the distances between biomass supply 
sites and central consumption point in city A or B. Each supply 
site is assigned a separate number. Supply sites are located at a 
sufficiently optimal distance, which allows to sustain balance in 
the supply chain processes. 

Table 2 Distances between supply sites to power plants 

Supply site 

ID (First 

area) 

Distance 

from supply 

site to power 

plant, km. 

Supply site 

ID (Second 

area) 

Distance 

from supply 

site to power 

plant, km. 

26 

34 

12 

25 

22 

19 

23 

23 

24 

 

 

20 

 

 

Source: created by the authors 

To assess the supply chain functionality and costs, formulas 
determining these components were selected and adapted to the 
simulated case. Primary supply chain costs are related to 
biomass processing and transportation. In each case they vary 
because of the different distances between biomass supply sites. 
Characteristics of processed fuels are also different. Whereas 
Just-in-Time (JIT) system is used storage need is not being 
considered. 

In this simulated situation thermal energy is produced using four 
biomass power plants in city A and two in city B. The demand 
for biomass varies based on the changing weather. During the 

warm season biomass is used to provide hot water and during the 
cold season it is also used in thermal energy production. Data in 
Table 3 shows how required biomass quantities are distributed 
based on seasons. There are three periods - warm, intermittent 
and cold. The intermittent period is exceptional because at that 
time biomass power plants operate in a capacity that is just 
slightly higher than average. The intermittent period partially 
covers spring and autumn seasons. 

Table 3 Distribution of biomass quantities based on seasons.  

Month names and group ID 

Biomass 

demand in 
city A, toe 

Biomass 

demand in 
city B, toe 

November - December - 

January - February (1) 

8058 

820 

March - April - October (2) 

5760 

570 

May - June - July - August - 

September (3) 

4800 

460 

Source: created by the authors 

The selected formulas help to assess biomass supply quantities 
and the efficiency of logistics system. They are related to 
biomass processing and transportation cost analysis. The 
logistics system is based on the biomass supply chain. Despite 
the fact that only two hypothetical areas were used for this 
research, this research instrument can be applied in more 
extensive research of other similar areas. Indicator values can 
change significantly depending on the distances between the 
biomass supply sites and power plants, fuel price and conversion 
ratio. It is generally accepted that efficient transportation 
distance is between 50 and 100 km. If distances are longer, the 
logistics system needs to be rearranged to include other means 
for transportation such as trains and water transport. In this 
research diesel powered trucks were used for transportation. 

Transportation costs play a vital role in the logistics system. 
Optimal transportation plan enables competitive activities. If 
biomass supply transportation distance is greater than 100 km 
there is a risk to lose competitive advantage against subjects that 
are using fossil fuels. For this reason when developing a supply 
chain scheme it is important to estimate the transportation costs 
from each biomass supply site. Alongside the estimation of 
transportation distance it is important to include the 
transportation costs per kilometer. In this case it is estimated 
based on fuel consumption. The following formula is used to 
estimate the transportation costs. 

TC=∑(TD*2)*TP   

TC – Transportation Costs (EUR); TD – Transportation Distance 
(km); TP – Transportation Price (EUR/km). 

To assess the efficiency of the supply chain it is important to 
evaluate the extent of preparations required at each biomass 
supply site. Production of biomass depends on the distance to the 
biomass supply site, its potential and season. When developing 
the supply chain system It is important to include the extent to 
which different biomass supply sites will be exploited. The 
exploitation extent is defined based on the quantity of unrefined 
wood and its availability in particular site. Subsequently biomass 
supply demand is calculated based on the time of year.

 

This 

indicator can be calculated using the formula below. 

BPC=FPR*DBP*RPC 

BPC – Biomass Processing Coefficient; FPR – Feedstock 
Production Ratio; DBP – Daily Biomass Production (TOE/Day); 
RPC – Relative Production Capacity (depending on the season). 

FPR is a percentage of biomass feedstock production per site 
compared to overall production in the area. APB is daily 
feedstock production capacity within the supply site. Relative 
production capacity is calculated based on the biomass demand 
during particular time of year. In winter, when the demand for 
biomass is highest, the relative production capacity is 1 and this 
coefficient is lower in warm seasons. 

(2) 

(1) 

- 296 -