十二五”863 计划生物和医药技术领域专题项目生物能源关键技术研究与开发项目建议书- 1 -目 录摘 要.....................................................................................................................................1一、项目提出的依据.................................................................................................................2二、项目立项的意义、必要性和紧迫性.................................................................................3（一）生物能源是引领能源战略新兴产业，应对国际竞争的迫切需要 ...........................3（二）生物能源是保障国家能源安全，推动可持续发展的迫切需要 ...............................4（三）发展生物能源是保护生态环境，建设低碳经济的迫切需要 ...................................5（四）发展生物能源是调整农业产业结构，促进农民增收的迫切需要 ...........................5三、项目相关领域的研发基础和相关发展趋势.....................................................................6（一）研发基础......................................................................................................................6（二）发展趋势....................................................................................................................12四、项目领域的战略分析、发展思路、本项目的总体目标及考核指标...........................15（一）总体目标....................................................................................................................15（二）考核指标....................................................................................................................16五、主要研究内容...................................................................................................................17课题 1：基于酶和菌种改造的燃料乙醇节能减排关键技术...........................................17课题 2：一步法生物加工 1.5 代燃料乙醇关键技术及示范............................................19课题 3：预处理、纤维素酶和混合糖发酵菌株构建平台技术 ........................................21课题 4：纤维素乙醇技术开发及万吨级规模产业化示范...............................................24课题 5：低成本微藻光自养培养及油脂制备关键技术开发及示范...............................25课题 6：低成本富油微生物培养及油脂制备关键技术及示范.......................................26课题 7：适于广谱油脂原料的酶法生物柴油技术开发及示范.......................................28课题 8：生物燃气菌群调控及高效产气关键技术...........................................................30课题 9：洁净生物燃气生产过程优化及示范...................................................................33课题 10：长链醇生物燃料生产关键技术及示范.............................................................36六、项目主要的创新点和突破点...........................................................................................39- 2 -（一）创新点........................................................................................................................39（二）突破点........................................................................................................................39七、项目实施年限、经费需求、课题组织实施方式...........................................................40（一）起止年限....................................................................................................................40（二）经费需求....................................................................................................................40（三）课题组织实施方式....................................................................................................40附件：.......................................................................................................................................411摘 要石油资源短缺已成为制约我国经济发展的瓶颈，国家高度重视可再生能源的发展，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《国家可再生能源中长期发展规划》中都明确提出了我国生物能源科技和产业发展的目标。
发展生物能源对于保障国家能源安全，推动新能源战略新兴产业发展，改善生态环境，促进农民增收，都具有重要意义十五”以来，国家在 973 项目、 863 项目和科技支撑计划项目中，先后安排了一批生物能源相关的基础研究、技术开发和工程示范项目，取得了良好进展截止到 2009 年底，我国燃料乙醇产量已达到 172 万吨，生物柴油约 30 万吨，生物燃气约 120 亿立方米本项目针对燃料乙醇、生物柴油和生物燃气三大主要生物能源产品及以丁醇为代表的长链醇类第二代生物燃料生产关键技术，组织有良好基础的优势科研单位和企业协作攻关预计项目完成后，现有燃料乙醇生产发酵能耗降低 40%，水耗降低 20%；建立万吨级规模纤维素乙醇示范工程；建立总面积 10000 M2 的低成本能源微藻光自养培养示范基地，千吨级规模微生物油脂生物柴油中试装置，适宜于广谱油脂的万吨级规模酶法生物柴油示范工程；建设日产洁净生物燃气10000 M3 的示范基地；培育 2-3 个产学研技术创新联盟，拉动生物能源产值约 300 亿；培养引进 8-10 名领军人才，申请 100 个左右发明专利，发表论文约 300 篇，其中 50%为 SCI 收录，培养博硕士研究生约 600人。
本项目申请国家拨款 1.5 亿元，地方和部门配套 1.0 亿元，企业投2入 3.0 亿元，总经费投入 5.5 亿元一、项目提出的依据目前，我国已成为世界能源消费大国，其中基于煤炭和石油的两大化石类能源占能源消费总量的比例高达 90%，但我国石油资源严重匮乏， 2009 年石油进口量已占石油消费总量的 50%以上党中央、国务院高度重视包括生物能源在内的各类可再生能源的开发利用2005年 11 月国际可再生能源大会在北京召开，胡锦涛总书记在发来的贺词中指出：“加 强可再生能源开 发利用，是应对 日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路 ”在 2010 年4 月 22 日召开的国家能源委员会第一次会议上，国务院总理温家宝强调：“ 要加快能源 调整 优化结构，大力培育新能源 产业，下大力气落实2020 年非化石能源消费比重提高到 15%的目标；要提高能源科技的创新能力，支撑现代能源体系建设 ”《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》明确将“ 可再生能源的低成本规模化开发利用”列为优 先主题，并突出发展生物能源 《国家可再生能源中长期发展规划》中也明确提出：“从长远考虑，要积极发展以纤维素类生物质为原料的生物燃料技术；到 2020 年，生物燃料乙醇年利用量达到 1000 万吨，生物柴油年利用量达到 200 万吨，沼气年利用量达到 440 亿立方米。
”要实现这 一目标，迫切需要发展符合我国国情的生物能源产品生产原料，特别是以农作物秸秆为代表的木质纤维素类生物质资源和各类有机废弃物，开发生物能源产品生产创新技术，显著降低成本，提高生物能源产品与不可再生化石类能源3产品的竞争能力二、项目立项的意义、必要性和紧迫性发展生物能源对于推动能源战略新兴产业发展，保障国家能源安全，改善生态环境，促进农村经济发展，都具有重要的战略意义一）生物能源是引领能源战略新兴产业，应对国际竞争的迫切需要生物能源一直是欧美等发达国家能源战略的重要组成部分，美国政府能源部（Department of Energy, DOE）早在上世纪七十年代石油危机事件之后就建立了可再生能源国家实验室（National Renewable Energy Laboratory, NREL），对以农林废弃物为代表的木质纤维素类生物质资源生产以燃料乙醇为代表的液体燃料技术开发给予重点支持2000 年 10 月，为了加快推进美国先进生物燃料技术开发和产业化，NREL 组建了国家生物能源中心（National Bioenergy Center, NBC），为DOE 的生物 质开发计划（DOE Biomass Program）及预期目标的实现提供技术支持。
金融危机爆发以来，新能源发展被提升到了前所未有的高度，新能源产业正孕育着新的经济增长点，同时也将成为新一轮国际竞争的战略制高点。