。 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 表所示为年年内我国石油消费结构。可见随着经 济的持续高速发展，石油消费总量不断增加，而国内石油生产只能维 持在亿吨左右，供需矛盾特别突出，从年开始，我国进口石 油的比例已经超过。 表年我国石油消费与进口情况统计单位亿吨 年份 石油消费 总量 国内产量 进口量 进口比例 发展生物能源，逐步减轻对进口石油的依赖程度，已经成为国家 能源安全及经济可持续发展的重大需求, 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 据年国际能源署，发 布的燃料燃烧二氧化碳排放 年中国总排放量为亿吨，主 要来自能源生产与消费，占全球排放的，超过美国成为世界上 排放第大国。 年月日国务院召开常务工作会议，研究部署应对气候 变化工作，决定到年我国控制温室气体排放的行动目标单位国 内生产总值二氧化碳排放比年下降。由于全球温室气体 总量的以上来自能源生产和消费领域，而生物能源产品具有碳排 放中性的特点，其生产和消费中产生的释放到大气环境中后，可以 被植物光合作用吸收，不会导致大气环境的净增加，是实现温室气 体减排目标的根本出路, 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 生物能源生产原料主要来自农业，发展生物能源，可以转变传统 种植业粮经饲三元结构为粮经饲能四元结构，为农村开辟新 兴产业，有效延长农业产业链，提高农产品附加值，增加农村就业机 会，增加农民收入。以纤维素乙醇为例，吨秸秆就可以生产吨乙 醇，按年产万吨纤维素乙醇计算，则需要秸秆约万吨，平均 每吨秸秆的价格在左右，仅此项就可为农民增收亿元科院成都生物所，农业部沼科 所，中科院过程所，江南大学 长链醇类第二代生物燃料生产技术长链醇，特别是丁醇，发酵浓度低，收率低，导致其成本极高 建立菌株改造平台，提高长链醇 发酵浓度和收率，开发长链醇类 第二代生物燃料生产廉价原料 中科院微生物所，中科院上海植生 所，中科院天津工业生物技术所， 大连理工大学 目录 摘要 项目提出的依据 二项目立项的意义必要性和紧迫性 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 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 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 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 三项目相关领域的研发基础和相关发展趋势 研发基础 二发展趋势 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 总体目标 二考核指标 五主要研究内容 课题基于酶和菌种改造的燃料乙醇节能减排关键技术 课题步法生物加工代燃料乙醇关键技术及示范 课题预处理纤维素酶和混合糖发酵菌株构建平台技术 课题纤维素乙醇技术开发及万吨级规模产业化示范 课题低成本微藻光自养培养及油脂制备关键技术开发及示范 课题低成本富油微生物培养及油脂制备关键技术及示范 课题适于广谱油脂原料的酶法生物柴油技术开发及示范 课题生物燃气菌群调控及高效产气关键技术 课题洁净生物燃气生产过程优化及示范 课题长链醇生物燃料生产关键技术及示范 六项目主要的创新点和突破点 创新点 二突破点 七项目实施年限经费需求课题组织实施方式 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 起止年限 二经费需求 三课题组织实施方式 附件 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，国家在项目项目和科技支撑计划项目 中，先后类有机废弃物，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。 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，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 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。年月，为了加快推进美国先进生物燃料技术开发和产业 化，组建了国家生物能源中心， ，为的生物质开发计划及预期目标 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 新轮国际竞争的战略制高点，美国总统奥巴马积极呼吁加快美国生 物燃料的开发，以构建美国清洁能源产业基础，以期在新能源和环境 问题上引领世界，政府研发投入不断增加，如年月日能源部 长朱棣文宣布从美国促进经济恢复行动 资金中安排亿美元支持先进生物燃料技术 开发和生物炼制产业化示范 。 欧盟国家对进口石油的依赖也越来越重，年个欧盟国家 进口石油总量已经超过亿吨，对外依存度接近。为了应对这 挑战，年欧盟建立了生物燃料技术开发平台 随后制定了其生物燃料发展远景规划 。年 月欧盟委员会发布安排了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。截止到年底，我国燃料乙醇产量已达到 万吨，生物柴油约万吨，生物燃气约亿立方米。 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，水耗降低建立万吨级规模纤维素 乙醇示范工程建立总面积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臵，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 的示范基地培育个产学研技术创新联盟，拉动生物能源产值约 亿培养引进名领军人才，申请个左右发明专利，发表 论文约篇，其中为收录，培养博硕士研究生约人。 本项目申请国家拨款亿元，地方和部门配套亿元，企业 投入亿元，总经费投入亿元。 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，但我国石油资源严重 匮乏，年石油进口量已占石油消费总量的以上。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。 年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 年月日召开的国家能源委员会第次会议上，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 实年非化石能源消费比重提高到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 年，生物燃料乙醇年利用量达到万吨，生物柴油年利用量达到 万吨，沼气年利用量达到亿立方米。要实现这目标，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 技术功能微生物菌种选 育与菌剂开发发酵过程 外源激活因子筛选与助剂开 发发酵过程多维调控技 术发酵过程微生态系统 构建发酵过程中小分子 有机酸调节和控制技术 生物燃气高效产气技术集成 定向委托 中科院成都生物所 农业部沼科所 南京工业大学 北京化工大学 江南大学 洁净生物燃气 生产过程优化 及示范 高浓度混合原料生物燃气生产高 效工艺包，进料浓度，容积产 气率生物燃气净化后甲烷 含量，甲烷回收率， 去除率开发出高效生物 燃气反应装置套建立日产 洁净生物燃气的示范工程 氢分压调控技术厌氧 发酵工艺调控技术高效 产甲烷反应装置开发原位 低硫沼气生产技术高效 生物燃气脱硫净化技术 沼渣沼液配套完善技术 工程放大和示范 定向委托 中科院成都生物所 农业部沼科所 中科院过程所 南京工业大学 北京化工大学 江南大学 长链醇类生物 燃料生产关键 技术 木质纤维素类生物质水解液发酵 总溶剂达到以上，丁醇比例 达到，发酵时间，丁醇对 糖的收率菊芋块茎水解糖 发酵总溶剂达到，丁醇比例 达到，发酵时间，丁醇对 糖收率木质纤维素类生物 质水解液异丁醇发酵达到， 糖转化率达到异戊醇达到 ，糖转化达到，丁二醇 达到，糖转化达到 模式菌株中重构长链醇的 生物合成途径从代谢途 径关键酶基因启动子转录 调控因子以及基因组规模上 的随机突变及重组等角度，研 究菌株环境胁迫耐受性机理 运用代谢工程和系统生物 学技术，拓展菌株底物谱，使 其能利用各种