O que limita o gradiente de carga de uma usina?

Cada usina possui uma característica de gradiente de carga, descrevendo até que ponto pode alterar a produção de seus geradores em um determinado período de tempo. Lendo a literatura, sei que, por exemplo, uma usina de turbina a gás tem um gradiente de carga muito maior do que aquele que usa o carvão como sua energia primária.

No entanto, não consigo encontrar uma descrição de quais partes da planta contribuem mais para o gradiente de carga. Posso imaginar que uma usina movida a gás possa alterar sua produção mais rapidamente porque não há usina envolvida como em uma usina de carvão, mas de onde vem exatamente esse gradiente?

Mais especificamente: O que constitui o gradiente de carga de

uma usina de turbina a gás,
uma usina de linhite (carvão marrom)
uma usina de carvão betuminoso
uma usina nuclear?

E por que há uma diferença entre usinas de carvão de linhita e betuminosas?

Eu ficaria muito feliz em ler os detalhes se alguém pudesse nomear um livro. Eu li vários livros que descrevem como essas plantas funcionam, mas não mencionam o que cria ou limita seu gradiente de carga.

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— Technaton
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Uma planta de turbina a gás basicamente usa motores a jato otimizados para a potência do eixo, em vez de pressão de escape para acionar os geradores. Estes podem ser controlados rapidamente porque há pouca energia armazenada. Você reduz a taxa de fluxo de combustível e a turbina praticamente diminui a velocidade rapidamente, dentro de alguns segundos, levando dezenas de segundos para atingir o novo estado estacionário. A câmara de combustão é pequena e o pouco calor armazenado em suas paredes e nas pás da turbina é pequeno em comparação com a potência geral que flui através do dispositivo.

Uma grande usina a carvão ou a óleo possui uma grande caldeira com tubos de água / vapor passando por ela. Essas coisas levam algum tempo para esquentar e esfriar. Depois, há também um atraso de menos calor na caldeira antes que menos vapor chegue à turbina. As pressões e taxas de fluxo também precisam ser ajustadas para que a mudança de fase de líquido para gás continue a ocorrer na região correta dos tubos na caldeira. Simplesmente desligar o combustível abruptamente na caldeira pode causar danos. Tudo isso leva mais tempo do que um motor a jato desacelera ou acelera devido a uma mudança no fluxo de combustível.

— Olin Lathrop
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Obrigado pela explicação! Agora eu sei o que procurar. Ainda não entendo as diferenças entre os dois tipos de carvão: Por que as usinas de carvão de pedra têm um gradiente mais alto do que as usinas de carvão marrom? A densidade de energia mais alta entre carvão de pedra e carvão marrom é a causa?

— Technaton 27/05

Não tenho certeza sobre a distinção entre carvão de pedra e carvão marrom , então não sei. A única usina de carvão (agora desativada) que eu pude ver o funcionamento do pré-processamento do carvão em um pó fino que foi injetado na caldeira junto com o ar, como uma mistura de gás / combustível. Se carvão de pedra significa queimar diretamente os pedaços de carvão, obviamente o fogo continuará por um tempo significativo depois que você parar de adicionar carvão.

— Olin Lathrop

Pelo seu comentário, acabei de descobrir que "carvão de pedra" é uma tradução falsa de um amigo do alemão. Carvão betuminoso é a expressão correta (editarei minha pergunta original de acordo). O "carvão marrom" também é chamado linhito. Desculpe pela confusão. Eu posso ver por que uma usina de energia usando carvão betuminoso pode fornecer uma produção mais rápida rapidamente (há simplesmente mais Watts em uma tonelada de carvão betuminoso), mas por que também pode diminuir sua produção mais rapidamente? Ou é apenas o mais baixo dos dois valores de gradiente usados para o gradiente de carga geral?

— Technaton