Society is moving to reduce carbon emissions. This transition has led to both increasing amounts of renewable energy in the power system and to the continued electrification of society. This new reality is presenting new challenges in maintaining power system stability and developing infrastructure to support these changes. In this thesis, the operations of an energy hub consisting of a Battery Energy Storage System as well as a charging station for electric vehicles is explored. The hub can participate in ancillary services to support frequency regulation and support a charging station for electric vehicles. A mathematical optimization model is constructed to determine the optimal operations of the energy hub by maximizing profit through participating in primary control frequency regulation ancillary services and selling power through charging electric vehicles. The model describes the charging and discharging of the battery, the relationship between all the power flows of the problem and other relevant limitations in a mixed integer linear problem. The optimization problem is solved using the open source Python package Pyomo with the solver GLPK, to simplify future extensions to the work. A case study is performed based on data provided by Creek Power AB, and simulations based on this data indicate that the operations are very dependent on the remuneration price for the various services, as well as the electricity spot price. By balancing the usage of the battery, the solution ensures reliable supply of power to the electric vehicle charging station, while maximizing the profit gained by participating in the ancillary services. The simulations show that the operations of the energy hub are profitable. However, further simulations with varying parameter values are necessary to draw final conclusions on the optimal setup of such an energy hub.

Samhället strävar efter att reducera koldioxidutsläpp, och bli mer fossilfritt. Detta har lett till att andelen förnybar energi i elsystemet ökat kraftigt, samtidigt som vårt energibehov har ökat till följd av elektrifieringen av samhället. Dessa förändringar medför utmaningar med att upprätthålla elsystemets stabilitet samt utveckla infrastrukturen som är nödvändig för att stötta det allt mer elektrifierade samhället. I detta examensarbete har driften av en energihubb bestående av ett energilager samt en laddstation för elfordon undersökts. Energihubben kan leverera stödtjänster för att stödja frekvensregleringen av elnätet, samt stödja laddningen av elfordon. En matematisk optimeringsmodell har utvecklats som beskriver driften av denna energihubb. Modellen är konstruerad för att ta fram en optimal driftplan som maximerar vinsten genom att leverera stödtjänster och genom att sälja energi för elfordonsladdning. I detta examensarbete har de primära reglerreserverna utforskats. Den framtagna modellen beskriver laddning och urladdning av energilagret och förhållandena mellan de relevanta effektflödena samt dess begränsningar i ett sk. Mixed Integer Linear Problem. Optimeringsproblemet löstes med hjälp av det fritt tillgängliga Pythonpaketet Pyomo, för att möjliggöra framtida utveckling av modellen. En fallstudie har utförts med information tillhandahållen av Creek Power AB. Simuleringar med dessa parametervärden indikerar att driften av energihubben är starkt beroende på priserna för stödtjänstleveranserna, samt elpriset. Genom att balansera användningen av energilagret på ett optimalt sätt säkerställs tillräcklig energi till laddningsstationen samtidigt som vinsten från stödtjänstleveranser maximeras och kostnaderna minimeras. Resultaten visar att energihubben går att driva med vinst, men att fler simuleringar med där olika parametrar varieras är nödvändiga för att kunna dra slutgiltiga slutsatser kring vad det optimala upplägget för en sådan energihubb är.