Polska architektura trigeneracji - co kryje się za patentem PG i APS Group?

Sercem wynalazku jest hybrydowe urządzenie do obróbki cieplno-wilgotnościowej powietrza, zintegrowane z rewersyjną powietrzną pompą ciepła, wielopaliwowym silnikiem spalinowym z generatorem prądu oraz zaawansowanym układem odzysku ciepła. Brzmi skomplikowanie?

W uproszczeniu: to system, który z jednego źródła paliwa wytwarza trzy nośniki energii - ciepło, chłód i energię elektryczną.

Wielopaliwowość silnika oznacza, że może pracować na gazie ziemnym, biogazie, LPG lub paliwie ciekłym - co daje dużą elastyczność w doborze źródła energii. Dla porównania: systemy trigeneracyjne osiągają sprawności całkowite rzędu 80-90%, podczas gdy tradycyjne elektrownie wytwarzające prąd osobno - ok. 40%.

Nasza gospodarka potrzebuje innowacyjnych rozwiązań. Nie możemy cały czas powielać i stosować technologii zagranicznych, bo inni robią to lepiej i taniej. Dlatego powstała oryginalna koncepcja urządzenia trigeneracyjnego - mówi prof. Dariusz Mikielewicz, czł. koresp. PAN, prorektor ds. nauki Politechniki Gdańskiej (funkcję pełni od 2024 r.) i dyrektor Instytutu Energii na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa.

Projekt powstał pod kierunkiem prof. Mikielewicza przy udziale dr. hab. inż. Rafała Andrzejczyka, prof. PG z tego samego wydziału - specjalisty w zakresie wymiany ciepła w układach HVAC. Partnerem przemysłowym jest APS Group - firma obecna na rynku HVAC od 1993 roku (wcześniej jako VBW Clima Engineering), z siedzibą w Gdyni.

Jej prezes, Bogusław Witkowski, jest absolwentem Wydziału Budowy Maszyn Politechniki Gdańskiej i od 2024 r. członkiem Zespołu Doradców Gospodarczych przy Rektorze PG - co tłumaczy naturalny kontekst tej współpracy.

Od lewej: prof. Dariusz Mikielewicz, Bogusław Witkowski, prezes APS Group, prof. Rafał Andrzejczyk. Fot. APS Group

Praca "wyspowa" - dlaczego to ma znaczenie dla szpitali i data center?

Kluczową zaletą urządzenia jest możliwość pracy wyspowej - czyli niezależnej od zewnętrznej sieci energetycznej. To nie jest gadżet dla entuzjastów off-grid. To realna odpowiedź na problem, który zna każdy zarządzający infrastrukturą krytyczną: co się stanie, gdy padnie zasilanie?

Prof. Mikielewicz wskazuje na zastosowania typu dual-use (podwójnego przeznaczenia), gdzie redundancja energetyczna nie jest luksusem, lecz wymogiem. Szpitale, centra danych, procesy technologiczne wymagające stałej temperatury, hotele, galerie handlowe, biura - wszędzie tam ciągłość dostaw energii decyduje o bezpieczeństwie ludzi lub pieniędzy.

Co istotne, urządzenie ma być dostępne w wersjach od instalacji domowych po duże jednostki przemysłowe wykorzystujące silniki kogeneracyjne dużej mocy. To nie jest rozwiązanie wyłącznie dla wielkich graczy - małe przedsiębiorstwa i domy jednorodzinne również znajdą się w grupie docelowej.

Cztery filary technologii - na czym opiera się urządzenie?

Energetyka rozproszona zamiast rozbudowy sieci

Autorzy rozwiązania podkreślają, że kontekst polskiego rynku energetycznego nadaje ich projektowi szczególne znaczenie. Straty w polskich sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych wynosiły w 2024 r. ok. 6,1% zużycia brutto energii elektrycznej (ok. 10,5 TWh według danych Forum Energii), a ograniczone możliwości rozbudowy infrastruktury sieciowej kierują uwagę w stronę energetyki rozproszonej i lokalnych mikro-źródeł.

• Trigeneracja - jako technologia produkująca ciepło, chłód i prąd w jednym miejscu - idealnie wpisuje się w ten trend.

Rozwiązanie jest zgodne z krajowymi i europejskimi celami budowy gospodarki niskoemisyjnej. Politechnika Gdańska i APS Group zapowiadają kontynuację współpracy - zarówno w zakresie kształcenia kadry w obszarze nowoczesnych technologii energetycznych i Climate Tech, jak i dalszych prac wdrożeniowych nad innymi oryginalnymi technologiami.

Warto zapamiętać

• Jedno urządzenie, trzy nośniki - trigeneracja produkuje ciepło, chłód i prąd jednocześnie
• Praca wyspowa - niezależność od sieci energetycznej to atut dla infrastruktury krytycznej
• Skalowalność - od domu jednorodzinnego po duże obiekty przemysłowe i komercyjne

Najczęstsze pytania

Co to jest trigeneracja i czym różni się od kogeneracji?

Kogeneracja (CHP - Combined Heat and Power) to jednoczesna produkcja ciepła i energii elektrycznej.

Trigeneracja (CCHP - Combined Cooling, Heat and Power) dodaje do tego trzeci nośnik - chłód.

W klasycznych systemach trigeneracyjnych chłód pochodzi z absorpcyjnej maszyny chłodniczej, ale w urządzeniu opracowanym przez PG i APS Group zastosowano rewersyjną powietrzną pompę ciepła (układ sprężarkowy), co jest oryginalnym elementem tego rozwiązania. Dzięki trigeneracji system działa efektywnie przez cały rok, nie tylko w sezonie grzewczym.

Dla kogo przeznaczone jest urządzenie Politechniki Gdańskiej i APS Group?

Rozwiązanie ma być dostępne w kilku wariantach mocy - od małych instalacji dla domów jednorodzinnych, przez systemy dla firm i biurowców, aż po duże jednostki dla szpitali, centrów danych i galerii handlowych. Kluczowym odbiorcą będą obiekty wymagające ciągłości zasilania.

Czy urządzenie trigeneracyjne PG jest już dostępne w sprzedaży?

Nie - technologia jest obecnie objęta procedurą patentową, a urządzenie ma wkrótce trafić do produkcji. Szczegóły postępowania patentowego (numer zgłoszenia, zakres ochrony) nie zostały jeszcze upublicznione, co jest standardową praktyką na tym etapie procedury. Dokładna data rynkowego debiutu nie została podana.

Czy trigeneracja jest opłacalna dla domu jednorodzinnego?

Potencjalnie tak - autorzy przewidują wersje najmniejsze właśnie dla tego segmentu. Opłacalność zależeć będzie od cen paliwa, kosztów energii z sieci i indywidualnego zapotrzebowania na ciepło, chłód i prąd. Szczegółowe dane ekonomiczne poznamy po komercjalizacji.

Źródła:

• Politechnika Gdańska, informacja prasowa: "Innowacyjne urządzenie do produkcji ciepła, chłodu i energii elektrycznej. Patent PG i APS Group", marzec 2026
• Forum Energii, dane o stratach przesyłowych w polskiej sieci energetycznej za 2024 r.