Por que a subestação é decisiva
A entrada de energia de uma garagem convencional foi dimensionada para oficina, iluminação, lavagem e áreas administrativas. Quando entram em operação dezenas de carregadores de alta potência, a demanda muda de patamar e, na maioria dos projetos de maior porte, passa a exigir subestação e infraestrutura de média tensão dedicadas à recarga.
Potência instalada não é demanda real
Um exemplo ilustrativo ajuda a entender: dez carregadores de 180 kW somam 1.800 kW de potência nominal. Esse número representa o limite teórico, mas a demanda real da garagem depende de outros fatores:
- Simultaneidade: quantos ônibus recarregam ao mesmo tempo.
- Curva de recarga: a potência absorvida pela bateria tende a diminuir à medida que ela se aproxima da carga completa.
- Janela de recarga: o tempo disponível entre a chegada e a saída de cada veículo.
- Demais cargas da garagem: oficina, iluminação, compressores e áreas administrativas.
Por isso, o dimensionamento parte de um estudo de carga baseado na operação real da frota, e não da soma direta das potências.
Gestão de recarga
Sistemas de gestão de recarga distribuem a potência disponível entre os veículos conectados e limitam o pico de demanda da garagem. Com isso, é possível reduzir a demanda contratada e, em alguns casos, o porte da subestação.
O limite dessa estratégia é operacional: todos os ônibus precisam estar com a carga necessária no horário de saída. O equilíbrio entre potência instalada e gestão de carga é uma das decisões centrais do projeto.
Demanda contratada e tarifa
Consumidores atendidos em média tensão contratam uma demanda junto à distribuidora, e a ultrapassagem desse valor é cobrada de forma diferenciada. A estrutura tarifária também pode diferenciar horários de consumo. Concentrar a recarga em horários adequados e controlar o pico de demanda tem impacto direto no custo de operação da frota.
Componentes da infraestrutura
- Entrada e cabine primária: ponto de conexão com a rede da distribuidora, com medição e proteção de média tensão.
- Transformadores: rebaixam a tensão para alimentar os carregadores e as demais cargas.
- Quadros de distribuição: concentram as proteções dos circuitos dos carregadores.
- Alimentadores: cabos e infraestrutura que levam energia até cada posição de recarga.
A subestação pode ser abrigada, construída em alvenaria, ou blindada, em conjunto metálico compacto. A escolha considera espaço disponível, potência, prazo de implantação e requisitos da distribuidora. Instalações de média tensão seguem a ABNT NBR 14039.
Conexão com a distribuidora
A ligação de uma nova subestação ou o aumento de carga exige a aprovação do projeto pela distribuidora de energia local, conforme seus padrões técnicos. Dependendo da capacidade da rede na região, podem ser necessárias obras de reforço. Como esse processo tem prazos próprios, ele deve ser iniciado logo nas primeiras etapas do projeto.
Planejar a expansão
A frota elétrica costuma crescer em fases. Reservar espaço físico, capacidade de transformação e rotas de cabos para as próximas etapas evita obras de grande porte no futuro e paradas na operação.
Experiência em subestações para recarga
A experiência informada pela equipe da 5K Engenharia inclui duas subestações blindadas de 1.000 kVA na garagem da Viação Gatusa, em São Paulo, e três subestações blindadas de 1.500 kVA com cabine primária em 15 kV na infraestrutura da VIA SUDESTE. Esses projetos ilustram a escala envolvida, mas cada garagem exige dimensionamento próprio.
Conheça o serviço de eletrificação de frotas e veja todas as etapas do projeto em Ônibus elétricos: como preparar a garagem para recarga. Para a escolha dos equipamentos, leia Carregadores para ônibus elétricos: tipos de recarga e como escolher.
