西安大略大学工程学院与毅伟商学院教授约书亚·皮尔斯携手博士候选人沙夫卡特·拉纳等团队成员，联合马格努斯住宅公司总裁杰米·克恩西奇，共同设计并开发出一种创新的节能住宅系统。该系统将光伏(PV)技术、热泵与热电池巧妙结合，打造出完全电气化且节能的新型住宅，旨在消除对化石燃料的依赖，实现真正的净零能耗。

在安大略省科莫卡的一栋两层住宅中，这一系统作为“生活实验室”进行观察实验与数据生成。初步成果显示，该系统可减少45%的电费，降低55%的家庭碳排放。热电池采用盐或蜡等相变材料，高效储存能量，使太阳能光伏自用率提升60%。研究人员通过最佳实践，利用热泵将太阳能转化为热能，并储存于热电池中，使房屋能源效率比传统方法高出四倍。

“太阳能成本已低于电网电力，成为多数加拿大人可行且理想的选择，”皮尔斯表示，“该系统集成太阳能电池板、热泵和热电池，为家庭供暖和生活热水需求提供热能。”拉纳则强调，目标是在一年内验证系统有效性，最终消除家庭供暖对化石燃料的需求，并将该系统推广至加拿大乃至全球。

拉纳为新住宅安装了电线和传感器，通过用户友好的应用程序实时监控能源使用、效率和成本节约。克恩西奇作为房屋建造商兼住户，对平衡能源创造与消耗表示兴趣，认为了解自身在家庭能源消耗和生产中的角色对可持续发展至关重要。为获取更多数据，拉纳还监测了另一栋未配备集成系统的类似房屋，以便进行比较。

皮尔斯指出，电气化住宅是加拿大乃至全球实现长期可持续发展的关键。利用太阳能等可再生能源为家庭供电，通过热泵转换，效率可达300%甚至更高，是一种更高效的家庭供暖方式。拉纳强调，这种能源生产和消费方式不仅关乎舒适生活和电费降低，更关乎拯救地球，应对气候变化。

更多信息： Shafquat Rana 等人，《基于相变材料的热电池在建筑领域太阳能光伏系统与热泵耦合的可持续储能中的应用综述》，《能源》(2025)。Shafquat Rana 等，寒冷气候下太阳能光伏耦合热泵分析的技术经济方法最佳实践，《能源与建筑》(2025)。Seyyed Ali Sadat 等，利用太阳能光伏投资进行通胀对冲，能源(2025)。Shafquat Rana 等，通过战略性太阳能光伏部署实现加拿大气候承诺的潜在途径，e-Prime - 电气工程、电子和能源领域的进展(2025)。期刊信息： 能源