Qu'est-ce qui limite le gradient de charge d'une centrale électrique?

Chaque centrale électrique a une caractéristique de gradient de charge, décrivant dans quelle mesure elle peut modifier la sortie de ses générateurs dans un délai donné. En lisant la littérature, je sais que, par exemple, une centrale électrique à turbine à gaz a un gradient de charge beaucoup plus élevé qu'une centrale qui utilise le charbon comme énergie primaire.

Cependant, je ne trouve pas de description des parties de l'installation qui contribuent le plus au gradient de charge. Je peux imaginer qu'une centrale à gaz peut changer sa production plus rapidement car il n'y a pas de broyeur impliqué comme dans une centrale à charbon, mais d'où vient son gradient exactement?

Plus précisément: ce qui constitue le gradient de charge de

• une centrale à turbines à gaz,
• une centrale au lignite (charbon brun)
• une centrale au charbon bitumineux
• une centrale nucléaire?

Et pourquoi y a-t-il une différence entre les centrales au lignite et celles au charbon bitumineux?

Je serais très heureux de lire les détails si l'on pouvait nommer un livre. J'ai lu plusieurs livres qui décrivent le fonctionnement de ces plantes, mais je ne mentionne pas ce qui crée ou limite leur gradient de charge.

Une usine de turbines à gaz utilise essentiellement des moteurs à réaction optimisés pour la puissance de l'arbre au lieu de la poussée d'échappement pour entraîner les générateurs. Ceux-ci peuvent être contrôlés rapidement car il y a peu d'énergie stockée. Vous réduisez le débit de carburant et la turbine doit à peu près ralentir rapidement, en quelques secondes, en prenant des dizaines de secondes pour atteindre le nouvel état stationnaire. La chambre de combustion est petite et le peu de chaleur emmagasiné dans ses parois et les aubes de turbine est petit par rapport à la puissance globale circulant dans l'appareil.

Une grande centrale au charbon ou au fioul a une grande chaudière avec des tuyaux d'eau / vapeur qui la traversent. Ces choses prennent du temps à se réchauffer et à se refroidir. Ensuite, il y a aussi un décalage entre moins de chaleur dans la chaudière avant que moins de vapeur ne parvienne à la turbine. Les pressions et les débits doivent également être ajustés pour que le changement de phase liquide-gaz continue de se produire dans la bonne région des tuyaux de la chaudière. Un simple arrêt brutal du combustible de la chaudière peut entraîner des dommages. Tout cela prend plus de temps que pour un moteur à réaction à ralentir ou à accélérer en raison d'un changement dans son débit de carburant.